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Estrés Oxidativo en el envejecimiento. Ateroesclerosis e Hipertensión Arterial

con el aumento en la producción de especies reactivas del oxígeno especialmente del radical anión superóxido (·O2-). Este anión al reaccionar con el ·NO, forma peroxinitrito (ONOO-), que puede protonarse a ácido peroxinitroso (ONOOH), productos que están entre las especies más reactivas en los sistemas biológicos. En condiciones fisiológicas los niveles del ·O2- son modulados por sistemas atrapadores endógenos como es la SOD, pero todo parece indicar que en la hipertensión arterial (HTA) esencial se produce un aumento en la generación de ·O2-.22

Varios estudios clínicos realizados en las 2 últimas décadas del siglo pasado habían sugerido que la hipertensión arterial (HTA) esencial podía estar relacionada con el sistema renina-angiotensina y la disfunción renal no definida. Posteriormente se demostró que la infusión crónica de angiotensina II en ratas provocó hipertensión, la cual se correlacionó con un incremento en la generación de ·O2- por la NADPH oxidasa. (22)

Estrés Oxidativo y envejecimiento

El estrés oxidativo presenta un papel determinante en el desarrollo de un grupo de procesos fisiopatológicos, determinando en ellos una evolución corriente o perjudicial. Dentro de este conjunto, es oportuno ponderar en el envejecimiento, debido a que con el aumento de la expectativa de vida se ha originado una longevidad de la población, aumentando de unos 600 millones en el 2000 hasta 2000 millones en el 2050, y por consiguiente un incremento relativo de las enfermedades asociadas a éste (23). Dicho aumento será más notable y rápido en los países en desarrollo, en los que se prevé que la población de edad se cuadruplicará en los próximos 50 años.

En Asia y América Latina, la proporción del grupo clasificado como personas de edad aumentará del 8% al 15% para el año 2025, mientras que en África se predice que esa proporción aumente sólo del 5% al 6% 24. Esta transformación demográfica tiene profundas consecuencias para cada uno de los aspectos de la vida individual, comunitaria, nacional e internacional; es por ello que dicha temática se ha convertido en sumo interés para la comunidad científica – médica, puesto que constituye un problema de salud a escala mundial.

La senescencia es el conjunto de modificaciones morfológicas y fisiológicas que aparecen como consecuencia de la acción del tiempo sobre los seres vivos, que supone una disminución de la capacidad de adaptación en cada uno de los órganos, aparatos y sistemas, así como de la capacidad de respuesta a los agentes lesivos que inciden en el individuo. (25)

Este proceso está estrechamente relacionado con la presencia de agentes oxidantes en el organismo humano. La relación que existe entre este proceso y los radicales libres está determinada por tres factores fundamentales: la producción de oxidante, el nivel de defensa antioxidante y la extensión del daño por los oxidantes. (26)

Una de las ideas acerca del proceso de envejecimiento, es que este ocurre producto a que en el metabolismo aerobio se producen incidental e incontrolablemente especies derivadas del oxígeno que, una vez generadas, promueven reacciones que dañan macromoléculas. Este daño irreversible se acumula con el tiempo resultando en una pérdida gradual de la capacidad funcional de la célula. El incremento en la formación de O2 y H2O2 es uno de los ejemplos de esta pérdida de la capacidad funcional de la célula, puesto que trae consigo un envejecimiento más acelerado, debido a que el flujo de electrones en la Cadena Transportadora de Electrones se disipa, ya que con la presencia de estos agentes oxidantes le es más fácil a los electrones escapar de la secuencia normal del flujo (27).

En estudios realizados en el músculo esquelético humano se vio un decrecimiento selectivo en los complejos I y IV producto a la actividad de estos radicales libres. Las especies reactivas de oxígeno generadas pueden infligir daño, tanto a la membrana interna de la mitocondria como a los componentes de la Cadena Transportadora de Electrones o al ADN mitocondrial, lo cual incrementa aún más la producción de agentes oxidantes y con ello se acelera el proceso de envejecimiento (28).

Otro de los factores que propician el deterioro acelerado de los componentes celulares son los cambios en el nivel de estos agentes oxidantes y, por tanto, en el estado redox de la célula, que ejercen alteraciones en el balance iónico intracelular y en las propiedades estéricas de la cromatina, por formación de puentes disulfuro y enlaces iónicos entre las proteínas. La expresión génica está fuertemente relacionada con el grado de condensación de la cromatina, por lo que se ha sugerido que la influencia del estrés oxidativo en la expresión de los genes durante el desarrollo, se deba a los efectos que tiene en su configuración espacial. El envejecimiento se caracteriza por alteraciones indicativas de un desgaste gradual del genoma tales como: disminución del número de receptores celulares, aparición de proteínas anormales, desrepresión de oncogenes, disminución de la transcripción, traducción y procesamiento del ARN; factores que de un modo u otro son el resultado de un desarrollo excesivo de oxidación a nivel celular 29.

Conclusiones

  • Dos grandes mecanismos moleculares están involucrados en el estrés oxidativo: los mecanismos oxidantes, productores de especies reactivas del oxígeno y aquellos mediante los cuales se produce la respuesta antioxidante.
  • Los mecanismos de acción de estas especies reactivas son muy variados y afectan a todos los componentes de la célula, a través de la alteración de su estructura, modificación de sus funciones e iniciación de señales apoptóticas.
  • El estrés oxidativo es causa y mecanismo fisiopatológico de diversas enfermedades, tales como Aterosclerosis e Hipertensión arterial, siendo la lesión endotelial uno de los pilares más importantes de la etiopatogenia. Además, está presente en el envejecimiento cuya expresión es el daño paulatino e irreversible de las biomembranas.

Anexo 1. Esquemas de las estructuras de diversos tipos de vasos sanguíneos (17)

envejecimiento-vascular
Envejecimiento vascular

A. Los capilares constan de un tubo endotelial en contacto con una población discontinua de pericitos.

B. Es típico que las venas tengan capas medias delgadas y adventicias más gruesas.