El papel de las especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno en algunas enfermedades neurodegenerativas

El papel de las especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno en algunas enfermedades neurodegenerativas

El oxígeno es importante ya que participa en la respiración mitocondrial generando 2 moléculas de agua y ATP. Cual la reducción de esta es parcial se generan especies reactivas de oxígeno y radicales libres. Cuando el oxígeno capta un electrón se produce anión superóxido que puede dar lugar a peróxido de hidrogeno e hidroxilo. Otro radical es el óxido nítrico que cuando reacciona con el oxígeno forma especias reactivas de nitrógeno y oxígeno. El óxido nítrico a bajas concentraciones actúa como regulador de la presión sanguínea, protector cardiovascular, etc. Sin embargo, cuando este se encuentra en cantidades elevadas afecta al funcionamiento celular oxidando proteínas.

El estrés oxidante refiere al desequilibrio entre las especies reactivas de oxígeno y las especies reactivas de óxido nítrico. Estas actúan generalmente con estructuras moleculares como el ADN, lípidos, proteínas y carbohidratos lo que conduce a alteraciones de la actividad de las vías metabólicas y membranas más una incorrecta respuesta antioxidante causa la acumulación de agregados intracelulares, disfunción mitocondrial, excitotoxicidad y apoptosis.

En el sistema nervioso las especies reactivas de oxígeno y las especies reactivas de óxido nítrico regulas vías de señalización en procesos de supervivencia. Sin embargo, el sistema nervioso es vulnerable al estrés oxidante debido al alto consumo de oxígeno para su metabolismo y por esto que el estrés oxidante es un factor fundamental en diversos procesos de muerte neuronal (necrosis y apoptosis). En la necrosis se pierda la integridad de las membranas debido a la lipoperoxidacion, el daño oxidante del ADN y proteínas estructurales, en la apoptosis se da la peroxidación proteica disfunción de los complejos de la cadena transportadora de electrones y la disminución de la concentración de mecanismos antioxidantes.

La producción de las especies reactivas de oxigeno es un elemento clave en el inicio y progresión de enfermedades neurodegenerativas como son las enfermedades de Huntington, Parkinson y Alzheimer.

En la enfermedad de Alzheimer está relacionada con una sobreproducción y depósito extracelular de péptido Aß y aumento de óxido nítrico los cuales conducen a vías neurotóxicas que cursan con estrés oxidante, excitotoxicidad e inflamación, que convergen en apoptosis y necrosis por liberación de citocromo C, factor inductor de apoptosis y activación de caspasas

En la enfermedad de Parkinson la dopamina se oxida para formar quinonas de dopamina y radicales libres las cuales se incrementan con el estrés oxidante. El metabolismo de la dopamina que se lleva a cabo por enzimas como la tirosinasa, monoaminoxidasa B y catecol Ometiltransferasa en la membrana mitocondrial externa produce H2O2 y ácido dihidroxifenilacetaldehído. Si las barreras antioxidantes glutatión (GSH), glutatión peroxidasa y el glutatión peroxidasa no son capaces de reducir el H2O2, este puede reaccionar con metales de transición como el hierro para formar radicales OH, desencadenado la peroxidación lipídica de la membrana y la subsecuente muerte celular

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