Especies reactivas de oxígeno y enfermedad de alzheimer

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  • Publicado : 27 de mayo de 2011
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- Especies reactivas de oxígeno y enfermedad de Alzheimer.

"Las ROS se forman como subproductos de la respiración y metabolismo oxidativo en todas las células de los organismos aerobios. El oxígeno es necesario para que las células aerobias generen energía, pero tiene el inconveniente de producir pequeñas cantidades de especies reactivas de oxígeno (ROS) que pueden causar lesiones en lasmacromoléculas. El estrés oxidativo se refiere a las consecuencias citopatológicas del desequilibrio entre la producción de ROS y la capacidad de la célula para defenderse de ellos.
Una hipótesis unificada propone que los procesos oxidativos intervienen, a nivel individual o sinérgico, en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. La evidencia de estrés oxidativo en cerebro de estos enfermos procedede estudios que demuestran peroxidación lipídica, elevación de carbonilos proteicos y oxidación del DNA mitocondrial. El estrés oxidativo da lugar a compuestos reactivos derivados de los lipoperóxidos, tales como el malondialdehido (MDA) y el 4-hidroxinonenal (4-HNE), los cuales inducen un espectro de modificaciones en las proteínas por entrecruzamiento o no. El estrés oxidativo interviene en laformación de las neurofibrillas, ya que se han encontrado proteínas oxidadas en dichas formaciones intracelulares. Las pruebas evidentes de estrés oxidativo en la enfermedad de Alzheimer se basan en los siguientes aspectos:
• Elevada vulnerabilidad del cerebro a la oxidación debido al elevado requerimiento de oxígeno y a los bajos niveles de GSH.
• Evidencias post mortem en zonas cerebralesde enfermos de Alzheimer de elevada concentración de productos finales de oxidación, elevados niveles de proteínas modificadas por oxidación (AGE), de aumentos en la oxidación del DNA y de lípidos de membrana y modificaciones oxidativas en las marañas neurofibrilares.
• Procesos inflamatorios en áreas del cerebro afectadas por enfermedad de Alzheimer.
• Generación directa o indirecta de ROSpor los agregados de β-amiloide.

El mecanismo mediante el cual el β-amiloide causa degeneración neuronal permanece aún poco claro y una teoría que emerge cada vez con más fuerza es que el β-amiloide se encuentra en casos de microambientes de estrés oxidativo.
Se ha observado, también, que la catalasa y los reactivos que inhiben las flavinas oxidasa bloquean la producción de H2O2 y la toxicidaddel β-amiloide.
Como se comentó con anterioridad, los AGE son una familia de productos complejos que surgen por modificación post traduccional de las proteínas y se deben a la reacción de los azúcares reductores con los grupos amino de las proteínas, vía la reacción de Maillard. Aunque los AGE se han estudiado principalmente por su implicación en la diabetes, está cada vez más claro que laglicación de las proteínas ocurre in vivo en indivíduos no diabéticos. El estrés oxidativo, además, incrementa la frecuencia de autooxidación de los lípidos insaturados de la membrana, inducida por el radical hidroxilo y la fragmentación de los lípidos hidroperóxidos resultantes, mediada por metales reducidos, y libera aldehidos reactivos que pueden modificar las proteínas de una manera similar a loque ocurre en los AGE. Estas modificaciones ejercen un mayor efecto en proteínas ricas en lisina con neutralización de su carga y la consiguiente alteración de las interacciones electrostáticas entre proteínas y ocasionalmente con entrecruzamientos intra e intermoleculares. Aunque la formación de AGE o la situación de estrés oxidativo pueden individualmente conllevar modificaciones patológicas delas proteínas neuronales, estos dos factores juntos pueden actuar de manera sinérgica y acelerar la alteración de las proteínas.
La formación de aductos y la evolución de los AGE, se acelera en presencia de oxígeno en un proceso denominado glicoxidación (glicación y oxidación).
La condensación de azúcares reductores con los grupos amino de las proteínas y el subsiguiente reordenamiento en la...
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