Papel del Estrés Oxidativo y los Antioxidantes en el Asma

• AUTOR : Ahmad A, Shameem M, Husain Q
• TITULO ORIGINAL : Relation of Oxidant-Antioxidant Imbalance With Disease Progression in Patients With Asthma
• CITA : Annals of Thoracic Medicine 7(4):226-232, Oct 2012
• MICRO : Se describe cómo el desequilibrio entre sustancias oxidantes y antioxidantes está involucrado en la patogénesis y la progresión del asma.

El asma es la enfermedad crónica de la vía aérea más frecuente y constituye uno de los principales problemas de salud a nivel global. Se caracteriza por una inflamación crónica del tracto respiratorio asociada con un aumento de la reactividad bronquial a distintos estímulos y a la aparición de una obstrucción recurrente y de grado variable del flujo aéreo.
Estudios recientes sugieren que la inflamación de la vía aérea en el asma estaría vinculada con un aumento del estrés oxidativo. Así, el desequilibrio entre sustancias oxidantes y antioxidantes está siendo reconocido cada vez más como uno de los factores principales que contribuye al desarrollo de la inflamación crónica. Cuando los mecanismos antioxidantes se ven saturados, las sustancias reactivas del oxígeno (SRO) interactúan con proteínas, lípidos y el ADN, y tienen consecuencias patológicas. Se cree que el estrés oxidativo da comienzo a la inflamación del tracto respiratorio; de esta manera, resulta un componente importante en la patogenia del asma. A partir de numerosos datos se ha sugerido que las SRO, producidas tanto intracelularmente por células parenquimatosas del pulmón como extracelularmente por los macrófagos pulmonares, están presentes en todas las formas de la enfermedad (incluso las formas leves y asintomáticas).
Se ha informado una mayor producción de sustancias oxidantes en los pacientes asmáticos que en las personas sanas. Esto agrava la inflamación al inducir distintos mediadores proinflamatorios como macrófagos, neutrófilos y eosinófilos. Varios estudios vinculan el estrés oxidativo en el asma con una sobreproducción de radicales libres o con un sistema de defensa antioxidante insuficiente, lo cual contribuye al daño tisular producido por células inflamatorias. Entre las SRO se incluyen el anión superóxido, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipoclórico y el radical hidroxilo.
En los pacientes asmáticos, las SRO juegan un papel fundamental en distintos cambios fisiopatogénicos como la peroxidación lipídica, la reactividad del tracto respiratorio, la producción de sustancias quimiotácticas y la permeabilidad vascular.
Las células cuentan con distintas sustancias antioxidantes como la glutatión peroxidasa, la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa, el glutatión, el alfa tocoferol y el ácido ascórbico para contrarrestar la toxicidad mediada por las SRO. El aumento del estrés oxidativo en el asma se ve reflejado en los niveles plasmáticos de malondialdehído, en las concentraciones de carbonilos proteicos en muestras de lavado broncoalveolar (LBA) y de sangre periférica y en la presencia de niveles aumentados de glutatión oxidado en el líquido del LBA. También se señaló que marcadores de estrés oxidativo como el peróxido de hidrógeno, el 8-isoprostano, el óxido nítrico y el monóxido de carbono se encuentran en mayores concentraciones en el aire exhalado de pacientes asmáticos.
En cuanto a los mecanismos antioxidantes en estos pacientes, se reconoce un descenso en la actividad de la glutatión peroxidasa a nivel de la sangre, el plasma y las plaquetas. Los sulfhidrilos proteicos y la capacidad antioxidante total se encontraron disminuidos a nivel plasmático, con un aumento concomitante en la actividad de la SOD a nivel de las células obtenidas en el líquido del LBA.

Métodos

La población en estudio incluyó a 130 pacientes asmáticos (de entre 12 y 83 años) y a 70 sujetos controles sin síntomas respiratorios y con función pulmonar normal. Ninguno de los pacientes tomaba suplementos antioxidantes al momento del estudio ni tenía síntomas de infección respiratoria alta o baja. Ninguno de los controles era fumador y la mayoría de los pacientes se encontraba bajo tratamiento con corticoides inhalatorios. No se permitió el consumo de fármacos el día del estudio. Se realizaron pruebas para evaluar la función pulmonar, tanto de los pacientes como de los controles. Se llevaron a cabo distintas mediciones en sangre, plasma y eritrocitos. Se consignaron los niveles plasmáticos de malondialdehído, carbonilos proteicos y sulfhidrilos proteicos. Se evaluó la actividad intraeritrocitaria de la SOD, la catalasa y la glutatión peroxidasa. Por último, se midieron los niveles totales de glutatión en sangre y la capacidad antioxidante total del plasma.

Resultados

Se encontró que los niveles de las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (un indicador del estrés oxidativo en el plasma) y de los carbonilos proteicos estaban considerablemente elevados en los pacientes asmáticos en comparación con los sujetos control. También se observó que los niveles totales de sulfhidrilos proteicos estaban disminuidos en los pacientes en relación con los controles.
La actividad eritrocitaria de la SOD, la catalasa y la glutatión peroxidasa era notablemente inferior en los individuos enfermos en relación con la encontrada en los sujetos sanos, mientras que el nivel total de glutatión en sangre estaba significativamente aumentado en los asmáticos. El poder antioxidante de reducción férrica (un marcador del estado antioxidante total del plasma) estaba considerablemente disminuido en los pacientes en comparación con las personas sanas.

Discusión

Varios estudios han revelado que el equilibrio entre oxidantes y antioxidantes es un factor fundamental para el desarrollo normal de la fisiología pulmonar. Así, el estrés oxidativo juega un papel importante en la patogenia del asma.
La relación entre sustancias oxidantes y antioxidantes fue investigada a nivel sanguíneo (eritrocitos y plasma) debido a que es una fuente de fácil acceso, considerada también como un importante reservorio de defensas antioxidantes, mientras que el líquido del LBA debe ser obtenido por medio de una técnica invasiva.
Asimismo, el asma es una enfermedad inflamatoria en la cual las células involucradas son reclutadas desde la sangre periférica. En este trabajo se observó que los pacientes asmáticos tienen un aumento del estrés oxidativo, como queda demostrado por el incremento considerable en los productos de peroxidación lipídica (malondialdehído) y los carbonilos proteicos, así como por la disminución en los sulfhidrilos proteicos en el plasma. Estos hallazgos se asocian con alteraciones en distintos sistemas enzimáticos antioxidantes endógenos a nivel sanguíneo, que incluyen un descenso en la actividad de la glutatión peroxidasa y la SOD. Se encontraron cambios importantes en la actividad de la catalasa a nivel eritrocitario y en el poder antioxidante total del plasma de los pacientes asmáticos.
Otro estudio informó que los niveles plasmáticos de malondialdehído estaban aumentados en las personas con asma en comparación con los sujetos control, al igual que en los pacientes con exacerbaciones asmáticas respecto de aquellos con asma estable. Un tercer estudio mostró que los niveles de malondialdehído son mayores en el líquido del LBA de los pacientes con asma leve a moderada en comparación con el de los controles.
Diversos ensayos han demostrado alteraciones en diferentes sustancias antioxidantes endógenas en los pacientes con asma. Estas alteraciones pueden corresponderse con incrementos o descensos en las concentraciones de dichas sustancias, dependiendo de los cambios desencadenados por los correspondientes mecanismos de defensa puestos en marcha.
De acuerdo con una investigación, la actividad de la SOD en las células epiteliales del tracto respiratorio y en los eritrocitos de las personas con asma es menor que la encontrada en los sujetos sanos. En congruencia con estos hallazgos, en el presente estudio se verificó una actividad significativamente disminuida de la SOD y la catalasa en los glóbulos rojos. Estos hallazgos se encuentran en sintonía con aquellos de un ensayo realizado en 2006.
La glutatión peroxidasa es una enzima involucrada en la remoción de los productos de peroxidación lipídica y del peróxido de hidrógeno, los cuales son generados de forma continua como consecuencia de la infiltración pulmonar leucocitaria. En esta investigación se encontró un descenso significativo en la actividad de la enzima en los pacientes asmáticos en comparación con los controles, lo cual llevó a un aumento en los niveles de los productos de peroxidación lipídica y a la presencia de peróxido de hidrógeno en el aire exhalado de los pacientes. El selenio es un componente fundamental de la glutatión proxidasa. Se realizó una serie de estudios con el fin de evaluar el déficit de selenio en los pacientes asmáticos y se observó que los niveles plasmáticos de dicho elemento eran considerablemente menores en estos enfermos.
La asociación de una baja actividad enzimática de la SOD y de la glutatión peroxidasa en los individuos con asma demuestra la contribución del estrés oxidativo a la etiología de esta enfermedad.
Una alteración en el sistema del glutatión fue informada en condiciones de inflamación pulmonar. Se encontraron alteraciones en los niveles de dicho compuesto en las vías aéreas de pacientes con asma. En el presente estudio se verificaron niveles plasmáticos totales de glutatión elevados en los pacientes respecto de los sujetos control. Otro ensayo demostró el aumento de los niveles intraeritrocitarios de glutatión en los pacientes.
En esta investigación se demostró también que las distintas mediciones del estrés oxidativo y de los antioxidantes varían significativamente entre pacientes, según la categorización de la gravedad del cuadro asmático a la que correspondan, con excepción de la SOD. Los pacientes con asma persistente grave mostraron tener los niveles plasmáticos más elevados de productos de peroxidación lipídica, a la vez que presentaban los niveles plasmáticos más bajos de antioxidantes. Se observó un patrón creciente en la concentración de malondialdehído, carbonilos proteicos totales y glutatión total en sangre entre los pacientes con asma intermitente a grave, mientras que los sulfhidrilos proteicos totales, las enzimas antioxidantes y la capacidad antioxidante total mostraron una tendencia decreciente en este sentido (p < 0.05). Se verificó un aumento considerable en la actividad de la catalasa entre los pacientes asmáticos (cuadros intermitentes a graves). Otros investigadores señalaron que los niveles séricos promedio de malondialdehído aumentaban significativamente a medida que la gravedad de las exacerbaciones asmáticas era mayor.
Los marcadores de peroxidación lipídica, los carbonilos proteicos totales y los niveles totales de glutatión en sangre mostraron tener una asociación negativa con el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1). También se encontró que la capacidad antioxidante total, la glutatión peroxidasa intraeritrocitaria y los sulfhidrilos proteicos totales presentaban una asociación positiva con el VEF1.
Otro equipo de investigadores comunicó una correlación negativa entre las sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico en el plasma y el glutatión intraeritrocitario, pero no encontraron una correlación significativa entre la glutatión peroxidasa y la capacidad antioxidante total. Además, en otro ensayo se informó que la actividad de la SOD se vinculaba en forma negativa con la gravedad del cuadro asmático.
Otros autores demostraron que la liberación de anión superóxido era mayor en pacientes con exacerbaciones de la enfermedad y también se correlacionó de manera inversa con el VEF1. Esto sugiere que un menor nivel de defensas antioxidantes causaba un mayor grado de obstrucción de las vías aéreas.
En resumen, la investigación actual describe el papel del estrés oxidativo y de los antioxidantes en la gravedad del asma, lo cual provee un fundamento firme de la importancia del desequilibrio entre sustancias oxidantes y antioxidantes en la progresión de la enfermedad. Los hallazgos de este ensayo le dan mayor fortaleza al fundamento de que la alteración en el equilibrio entre los compuestos oxidantes y antioxidantes se asocia con la obstrucción de las vías aéreas.

 
Ref : NEUMO.

Especialidad: Bibliografía - Neumonología