Estrés oxidativo y enfermedad de Huntington

El estrés oxidativo desempeña un papel importante en la patogénesis de las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica, la esclerosis múltiple, etc.
En el caso de la enfermedad de Huntington, los estudios ponen de manifiesto la presencia de estrés oxidativo, tanto en pacientes como en modelos con roedores. Dicho estrés oxidativo se caracteriza por un aumento en el daño al ADN (8OHdG), a las proteínas (grupos carbonilos y nitración de proteínas) y a los lípidos (malondialdehído, 4-hidroxinonenal y sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico), y una disminución en el contenido de glutatión reducido, así como un incremento en las enzimas antioxidantes como glutatión peroxidasa, catalasa y superóxido dismutasa. Según los datos disponibles, el desequilibrio oxidativo acontece antes de la aparición de los síntomas, lo que evidencia que el estrés oxidativo es un evento primario y no un fenómeno secundario al daño y muerte celular en este proceso, situación que avala el hecho de que las especies reactivas, tanto del oxígeno como del nitrógeno, desempeñan un papel central en la neurodegeneración. Adicionalmente, se ha mostrado la existencia de una correlación entre la gravedad de la enfermedad –según la Unified Huntington’s Disease Rating Scale- y los niveles de malondialdehído, lo que indica su posible potencial como biomarcador.
Este mismo grupo es el que  ha evidenciado la existencia de la correlación entre el número de tripletes CAG en el ADN mitocondrial de leucocitos de estos pacientes y la gravedad de la enfermedad, lo que apunta la posibilidad de que la longitud de repeticiones CAG pueda servir como índice de las enfermedades poli Q, de manera especial de la enfermedad de Huntington.
Por otro lado, se han detectado niveles reducidos de BDNF (factor neurotrófico del que dependen en gran medida las neuronas estriatales) en suero de pacientes con la enfermedad de Huntington mientras sus niveles pueden regularse como respuesta al estrés oxidativo y la producción de especies reactivas. Estudios experimentales han puesto de manifiesto una importante relación e interacción entre el tamaño de expansión de la cola poliQ, niveles de proteína mHtt, incremento de metabolitos tóxicos y mecanismos de toxicidad (estrés oxidativo, sucesos inflamatorios, etc.) que delimitan tanto las manifestaciones clínicas (penetrabilidad) de la enfermedad como el deterioro asociado a ella. Así, la intensidad de las modificaciones oxidativas es proporcional al número de repeticiones CAG en el polipéptido Htt-poli Q.

El daño oxidativo observado en estos pacientes puede atribuirse a la presencia de la mHtt. Así, los depóstios de mHtt provocan un incremento en los niveles de especies reactivas del oxígeno en neuronas y células no neuronales, situación que guarda perfecta concordancia con la característica de que estos acúmulos proteicos funcionan como centros dependientes del hierro de estrés oxidativo. Estas especies reactivas del oxígeno, debido a su localización en la matriz mitocondrial, a la falta de histonas y a sus mecanismos de reparación limitados, atacan al ADN mitocondrial. De hecho, en el Huntington se produce un aumento de las delecciones del ADN mitocondrial en los lóbulos temporal y frontal de la corteza. Así, estudios bioquímico-moleculares muestran alteraciones en la función mitocondrial de pacientes con enfermedad de Huntington. Una de estas alteraciones afecta a la cadena de transporte electrónico, concretamente a los complejos II y III. Esta situación origina un descenso significativo en la oxidación del succinato en su transformación a fumarato por acción de la succinato deshidrogenasa, así como una reducción en la producción de la síntesis de ATP. Esta alteración del metabolismo aerobio supone unas consecuencias fatales para la neurona.

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