Revisión de artículo: Estrés oxidativo y sus aplicaciones clínicas en la demencia

(Mao P. Oxidative Stress and Its Clinical Applications in Dementia. J Neurodegener Dis. 2013;2013:319898. doi: 10.1155/2013/319898. Epub 2012 Aug 30. PMID: 26316986;PMCID: PMC4437276)

Existen varias formas de demencia: Enfermedad de Alzheimer (EA), Por cuerpos de Lewy (DLB), Degeneración/demencia corticobasal (CBD), Frontotemporal (FTD) también conocida como degeneraciones lobulares frontotemporales (FTLD), Vascular (VAD) y Enfermedades priónicas como (Enfermedad de Creutfeldt-Jakob (ECJ) (1, 2).

Este articulo centra su revisión en dos importantes formas de demencia EA y DLB ya que representan la mayoría del diagnóstico en las personas que viven con demencia y la evidencia científica de como el estrés oxidativo acumulativo, las alteraciones y daño de las mitocondrias están implicadas en estos trastornos neurodegenerativos.

Es importante recordar que la mitocondria es un organelo celular que generan la mayor parte de la energía química necesaria para activar las reacciones bioquímicas de las células, la energía química producida por las mitocondrias se almacena en una molécula energizada llamada trifosfato de adenosina (ATP). Las mitocondrias contienen su propio cromosoma (ADN) llamado ADN mitocondrial. La mitocondria es el centro neurálgico de la mayoría de las células, son fundamentales para controlar la supervivencia y la muerte celular.

Hyman y sus colaboradores presentaron criterios de evaluación neuropatológica de la EA tomando en consideración el daño oxidativo celular que ocurre muchos años antes de la presentación de la enfermedad clínica (3).

Múltiples investigaciones han corroborado el daño neuronal al inducirse la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que indica que en la EA las placas amiloides al ser péptidos oxidantes dañan las mitocondrias y produce la reacción patológica relacionada con el estrés oxidativo (4, 5). Los ROS se generan principalmente en las mitocondrias a partir de la disfunción de esta, por lo tanto, la mitocondria tiene un papel muy importante en los trastornos neurodegenerativos, el exceso de ROS daña los componentes de

la célula (ADN mitocondrial, ADN nuclear, ARN, proteínas y lípidos) provocando daño en la sinapsis y muerte de las células neuronales.

Es importante destacar los estudios realizados posmortem en pacientes que vivieron con EA, que muestran aumento en marcadores de ADN (8OHdG neuronal (8-hidroxi-2’-dexoxiguanosina) y 3-nitrotirosina) y oxidación de proteínas precedentes de las placas amiloides y del Factor de necrosis tumoral (NFT) (4, 6, 7, 8).

En otras investigaciones midieron niveles de marcadores periféricos de estrés oxidativo: niveles elevados de malonaldehido (MDA) (que representa la peroxidación lipídica), niveles bajos de glutatión y niveles bajos de glutatión reductasa lo que es indicativo de aumento del daño oxidativo de proteínas y lípidos en tejido cerebral. Utilizaron marcadores como: 4-hidroxinonenal (HNE) presentes a nivel elevado, disminución de

glutatión S-transferasa (GST), aumento de biliverdina reductasa-A (BVR-A), aumento hemooxigenasa-1 (HO-1) y disminución de hemooxigenasa-2 (HO-2) (9, 10, 11, 12, 13).

La mayoría de las personas que vive con EA presentan disminución mitocondrial producido por radicales libres (ROS) y oligómeros A-b 42 que dañan los componentes celulares esenciales como ácidos nucleicos (DNA/RNA), los lípidos y las proteínas en el cerebro. Las causas de daño oxidativo están dadas principalmente por: – Acumulación en dendritas de los oligómeros A-b 42, – deficiencia de ácido decosahexaenoico (DHA) en membranas neuronales, – disminución en neurotransmisores colinergicos, – hipoxia por reducción en el suministro sanguíneo al cerebro (enfermedades como EPOC, Has

descontrolada, Hipotensión), – hipometabolismo de la glucosa en el hipocampo, microperfusión cerebral por la reducción en los niveles de oxido nítrico (NO), dishomeostasis del hierro (4, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22).

Las enfermedades con cuerpos de Lewy (demencia por cuerpos de Lewy y Enfermedad de Parkinson), se caracterizan por la inclusión de proteínas filamentosas en las neuronas, neuritis distrófica que contienen a-sinucleína (23, 24), se ha encontrado postmortem en pacientes con enfermedad con cuerpos de Lewy una drástica alteración de niveles reducidos de glutatión en el líquido cefalorraquídeo lo que puede significar un excelente marcador para identificar el representar riesgo a estas enfermedades (25).

Es importante destacar que no solo en pacientes con EA, sino también en personas con deterioro cognitivo leve, los niveles en liquido cefalorraquídeo de oligómeros A-b 42 están significativamente disminuidos en comparación con adultos sanos. Esto refleja un metabolismo anormal, lo que sugiere la formación de placas amiloides en hipocampo y corteza, y una proteína tau aumentada en comparación con adultos jóvenes. En

los pacientes con enfermedad de cuerpos de Lewy presentan proteína tau elevada y oligómeros A-b 42 disminuido, lo que refleja un punto clave para un diagnóstico diferencial entre estas patologías.

Se ha demostrado que el ácido decosahexaenoico (DHA) es un ácido graso poliinsaturado esencial omega-3, componente principal de los fosfolípidos de la membrana neuronal, enriquece las sinapsis y es fundamental para la realización y neuroprotección postsináptica (26). Dieta rica en ácido graso Omega 3 reduce la carga de amiloide (27, 28).

Como conclusión la medición de biomarcadores y medición de proteínas específicas del cerebro (tau, oligómeros A-b 42 y a-sinucleína) son excelentes marcadores para el diagnóstico clínico.

Conceptos básicos:

Sinapsis: comunicación entre neurita o prolongación citoplasmática de una neurona y las dendritas o cuerpo de otra.

Biomarcadores: sustancias químicas relacionadas con el estrés oxidativo

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