El estrés oxidativo desempeña un papel importante en la enfermedad de Parkinson .
Pero primero: ¿qué es el estrés oxidativo?
El estrés oxidativo se refiere a una sobreabundancia de radicales libres, que dañan los componentes celulares.
Los radicales libres son partículas diminutas que roban electrones de otros átomos (este proceso se denomina oxidación). Dado que los electrones actúan como el "pegamento" que mantiene unidos a los átomos en las estructuras moleculares, este robo de electrones altera y daña dichas estructuras.
En otras palabras, los radicales libres dañan las proteínas, el ADN, los lípidos de membrana y otros componentes celulares.
Los radicales libres también se denominan “especies reactivas de oxígeno (ROS)” dado que “reaccionan” rápidamente (roban electrones) de las moléculas circundantes.
Ejemplos de radicales libres son el superóxido, los radicales hidroxilo y el peróxido de hidrógeno.
La mayoría de los radicales libres son subproductos del metabolismo celular normal. En particular, nuestras mitocondrias producen gran cantidad de radicales libres como subproducto de la producción de energía para nuestras células.
Cuando se producen demasiados radicales libres, las células y sus componentes se dañan, lo que finalmente puede provocar su muerte.
Mecanismos del estrés oxidativo en la enfermedad de Parkinson
En la enfermedad de Parkinson, varios mecanismos contribuyen al estrés oxidativo, creando un círculo vicioso de daño celular, específicamente en las células que producen dopamina:
1. Disfunción mitocondrial
Las mitocondrias son la principal fuente de radicales libres en las neuronas. En la enfermedad de Parkinson, las mitocondrias se dañan (obtenga más información sobre el papel de las mitocondrias dañadas en la enfermedad de Parkinson aquí), particularmente en las células de la sustancia negra, una región del cerebro involucrada en el movimiento.
Este daño mitocondrial provoca la generación de grandes cantidades de radicales libres dentro de las neuronas, dañándolas.
Algunas causas genéticas de la enfermedad de Parkinson implican mutaciones en genes como PINK1 y PRKN, que alteran el control de calidad mitocondrial, lo que provoca daños en las mitocondrias que producen grandes cantidades de radicales libres, causando estrés oxidativo.
2. Metabolismo de la dopamina
Las neuronas que producen dopamina (y que mueren en la enfermedad de Parkinson) son inherentemente vulnerables al estrés oxidativo debido a diversas razones:
- Las neuronas dopaminérgicas son metabólicamente muy activas , dado que deben generar muchos potenciales de acción, y además poseen una extensa red dendrítica (con numerosas ramificaciones que se conectan con otras neuronas). Esta alta demanda metabólica de las neuronas dopaminérgicas exige que sus mitocondrias trabajen intensamente, lo que produce más radicales libres y, con el tiempo, daña las mitocondrias.
- La dopamina se oxida fácilmente (formando quinonas de dopamina). La dopamina oxidada tiende a reaccionar con los componentes celulares, dañándolos.
- Las vías enzimáticas que descomponen la dopamina (a través de la enzima monoaminooxidasa) también producen radicales libres .
3. Neuroinflamación
La inflamación crónica en el cerebro en la enfermedad de Parkinson implica células inmunitarias (sobre)activadas y células de apoyo, como la microglia y los astrocitos.
Estas células liberan citocinas proinflamatorias y radicales libres. Este entorno inflamatorio perpetúa el estrés oxidativo, creando un círculo vicioso de daño neuronal y activación inmunitaria.
4. Agregación de alfa-sinucleína
En la enfermedad de Parkinson, una proteína específica, llamada alfa-sinucleína, tiende a acumularse en las regiones del cerebro afectadas por la enfermedad.
La acumulación de alfa-sinucleína en las neuronas altera la función mitocondrial de estas células y también promueve la producción de radicales libres.
Este estrés oxidativo, a su vez, acelera la agregación de alfa-sinucleína (al dañar la alfa-sinucleína para que sea más propensa a agruparse), lo que pone de manifiesto una relación bidireccional entre estos procesos.
5. Factores ambientales
Se sabe que las toxinas ambientales como los pesticidas (por ejemplo, paraquat y rotenona), los metales pesados y ciertos alimentos (como una dieta rica en azúcar) inducen estrés oxidativo en las células cerebrales.
6. Factores genéticos
En los casos de enfermedad de Parkinson genética , algunas mutaciones genéticas, como las de LRRK2 y DJ-1, reducen las defensas antioxidantes celulares de las neuronas, lo que hace que estas células sean más susceptibles al daño oxidativo.
Consecuencias del estrés oxidativo en la enfermedad de Parkinson
El estrés oxidativo contribuye a la enfermedad de Parkinson a través de múltiples mecanismos, tales como:
- Peroxidación lipídica : los radicales libres atacan los ácidos grasos poliinsaturados de las membranas neuronales, lo que provoca la oxidación de los lípidos. Esto compromete la integridad de la membrana e interrumpe la señalización celular.
- Oxidación de proteínas : los radicales libres modifican las proteínas, deteriorando su función y promoviendo la agregación. Por ejemplo, la alfa-sinucleína oxidada es más propensa a formar agregados tóxicos .
- Daño al ADN : los radicales libres inducen daño al ADN, lo que desencadena inestabilidad genómica y perjudica la supervivencia neuronal.
- Daño mitocondrial : los radicales libres exacerban la disfunción mitocondrial , amplificando aún más la producción de radicales libres en un ciclo que se perpetúa a sí mismo.
Conclusión
El estrés oxidativo juega un papel importante en la enfermedad de Parkinson, involucrando disfunción mitocondrial , metabolismo de la dopamina, neuroinflamación y agregación de proteínas , entre muchas otras cosas.
Comprender las bases moleculares del estrés oxidativo en la enfermedad de Parkinson proporciona información valiosa sobre su origen y destaca posibles vías terapéuticas .
Aunque aún quedan retos importantes, abordar el estrés oxidativo resulta prometedor para ralentizar la progresión de la enfermedad y mejorar la calidad de vida de las personas con enfermedad de Parkinson.
Es posible reducir sustancialmente el estrés causado por los radicales libres mediante los alimentos que consumimos, que contienen sustancias que protegen mejor las células (cerebrales) contra el daño oxidativo, como las frutas azules, las verduras , vitaminas y minerales específicos.
