Comunicación Celular
https://www.nature.com/scitable/topicpage/cell-signaling-14047077
Las células suelen recibir señales en forma química a través de diversas moléculas de comunicación. Cuando una molécula de comunicación se une a un receptor apropiado en la superficie de la célula, esta unión desencadena una cadena de acontecimientos que no sólo lleva la señal al interior de la célula, sino que también la amplifica. Las células también pueden enviar moléculas de comunicación a otras células. Algunas de estas señales químicas -incluidos los neurotransmisores- viajan sólo una corta distancia, pero otras deben ir mucho más lejos para alcanzar sus objetivos.
El Código Redox - Antioxidantes y Señalización Redox
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4580308/
Las reacciones centrales de la energía y el metabolismo se controlan mediante reacciones de NAD casi en equilibrio. La estructura y la función de las células, incluidas la genómica y la epigenómica, se controlan a través de reacciones no equilibradas del proteoma de la cisteína. La organización espacio-temporal de los sistemas complejos se coordina mediante ciclos de activación/desactivación de la producción de H2O2. Los cambios de Redox son una característica común del envejecimiento, y su alteración es un factor común en las enfermedades. El concepto de código redox integra puntos de referencia espacio-temporales en la organización celular.
El Interactoma de Especies Reactivas: Surgimiento evolutivo, importancia biológica y oportunidades para la metabolómica redox y la medicina personalizada
https://www.liebertpub.com/doi/full/10.1089/ars.2017.7083
Se cree que el estrés oxidativo es responsable de una homeostasis redox aberrante y contribuye al envejecimiento y la enfermedad. Sin embargo, la mayoría de las veces, la administración de antioxidantes es ineficaz, lo que sugiere que nuestra comprensión actual de los procesos reguladores subyacentes es incompleta.
Al igual que las especies reactivas de oxígeno y las especies reactivas de nitrógeno, las especies reactivas de azufre están surgiendo como importantes moléculas de comunicación, dirigidas a los interruptores redox de cisteína reguladores en las proteínas, que afectan a la regulación de los genes, el transporte de iones, el metabolismo intermedio y la función mitocondrial. Para racionalizar la complejidad de las interacciones químicas de las especies reactivas consigo mismas y con sus objetivos y ayudar a definir su papel en el control metabólico sistémico, introducimos aquí un nuevo concepto integrador definido como interactoma de especies reactivas (RSI).
Avances en el estrés oxidativo inducido por metales y las enfermedades humanas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21414382
Estudios detallados realizados en las dos últimas décadas han demostrado que los metales redox activos como el hierro (Fe), el cobre (Cu), el cromo (Cr), el cobalto (Co) y otros metales experimentan reacciones cíclicas redox y poseen la capacidad de producir radicales reactivos como el radical aniónico superóxido y el óxido nítrico en los sistemas biológicos. La alteración de la homeostasis de los iones metálicos puede provocar estrés oxidativo, un estado en el que el aumento de la formación de especies reactivas de oxígeno (ERO) supera la protección antioxidante del organismo y, posteriormente, induce daños en el ADN, peroxidación de lípidos, modificación de proteínas y otros efectos, todos ellos sintomáticos de numerosas enfermedades, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, la diabetes, la aterosclerosis, los trastornos neurológicos (enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson), la inflamación crónica y otras.
Mecanismos redox en la cicatrización de heridas crónicas hepáticas y en la fibrogénesis
https://fibrogenesis.biomedcentral.com/articles/10.1186/1755-1536-1-5
Los organismos aeróbicos han desarrollado mecanismos y estrategias evolutivamente conservadas para controlar cuidadosamente la generación de ROS y otros intermediarios reactivos radicales o no radicales relacionados con el estrés oxidativo (es decir, para mantener la homeostasis redox), así como para "hacer uso" de estas moléculas en condiciones fisiológicas como herramientas para modular la transducción de señales, la expresión génica y las respuestas funcionales celulares (es decir, la señalización redox). Sin embargo, un desajuste en la homeostasis redox, que da lugar a niveles sostenidos de estrés oxidativo y mediadores relacionados, puede desempeñar un papel importante en la patogénesis de importantes enfermedades humanas caracterizadas por la inflamación crónica, la activación crónica de la cicatrización de heridas y la fibrogénesis tisular.
La cicatrización de las heridas de la piel está sujeta al control redox
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1389791/
En el lugar de la herida, las bajas concentraciones de H2O2 favorecieron el proceso de cicatrización, especialmente en los ratones con deficiencia de p47phox y MCP-1, en los que la generación endógena de H2O2 está deteriorada. Las dosis más altas de H2O2 influyeron negativamente en la cicatrización. A bajas concentraciones, el H2O2 facilitó la angiogénesis de la herida in vivo. El H2O2 indujo la fosforilación de FAK tanto en el tejido del borde de la herida in vivo así como en las células endoteliales microvasculares humanas (HMEC). El H2O2 indujo la fosforilación de FAK en sitios específicos (Tyr-925 y Tyr-861). Otros sitios, incluyendo el sitio de autofosforilación Tyr-397, fueron insensibles al H2O2. La administración de genes adenovirales de catalasa perjudica la angiogénesis y el cierre de las heridas. La sobreexpresión de catalasa ralentizó la remodelación tisular, tal y como se evidencia por un estrechamiento más incompleto de la región del epitelio hiperproliferativo y una formación incompleta de la escara.
miRNA en la inflamación de heridas y la angiogénesis
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3399420/
miR-146, miR-155 y miR-21 han sido de especial interés para la investigación asociada a las respuestas inflamatorias e inmunitarias. Estos miRNAs son inducidos por estímulos proinflamatorios como IL-1β, TNFα y TLRs. La familia miR-146 está compuesta por dos miembros, miR-146a y miR-146b. Los estudios de análisis de promotores reconocieron que miR-146a es un gen dependiente de NF-κB. La exposición a citoquinas proinflamatorias como el TNFα o la IL-1β, o los ligandos de TLR-2, -4 o -5 (por ejemplo, componentes bacterianos y fúngicos) inducen potentemente la expresión de miR-146 en las células mieloides. Varios aspectos de la angiogénesis, como la proliferación, la migración y la morfogénesis de la célula endotelial, son modificados por miRNAs específicos del endotelio. Los miRs endoteliales implicados en la angiogénesis, también denominados angiomirs, incluyen miR 17-5p, cluster 17-92, miR-15b, -16, -20, -21, -23a, -23b, -24, -27a, -29a,-30a, -30c, -31, -100, -103, -106, 125a y -b, -126, -181a, -191, -199a, -221, -222, -320, y la familia let-7.
Complejos de cobre de los antiinflamatorios no esteroideos: una oportunidad aún no aprovechada
Las propiedades curativas propuestas de los antiinflamatorios no esteroideos (AINE) a base de Cu han conducido al desarrollo de numerosos complejos de Cu(II) de AINE con una mayor actividad antiinflamatoria y una menor toxicidad gastrointestinal (GI) en comparación con su fármaco madre no complejo. Estos fármacos de baja toxicidad de Cu todavía no han llegado a un mercado humano extendido, pero son de enorme interés, porque muchas de las terapias farmacológicas antiinflamatorias actuales, incluidas las basadas en los AINE, siguen siendo en gran medida inadecuadas y/o están asociadas a efectos secundarios renales, gastrointestinales y cardiovasculares problemáticos.
Señales Redox en la curación de heridas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2574682/
Estudios recientes han revelado que el oxígeno no sólo es necesario para desinfectar las heridas e impulsar la cicatrización, sino que los procesos de señalización sensibles al Redox dependientes del oxígeno representan un componente integral de la cascada de cicatrización. Las pruebas que demuestran la capacidad de los antioxidantes para oponerse a la vascularización sugieren un papel proangiogénico de los oxidantes. Los antioxidantes paralizan la angiogénesis fisiológica in vivo. Numerosos aspectos de la cicatrización de las heridas están sujetos al control Redox.
Generación y revertimiento de heridas crónicas en ratones diabéticos mediante la manipulación de los parámetros Redox de las heridas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4284939/
Hemos conseguido crear el primer modelo de herida crónica en el que el biofilm se forma de forma natural sin necesidad de introducir bacterias cultivadas ex vivo. En este modelo, el aumento excesivo de ROS en el momento de la herida proporciona a la microbiota de la piel condiciones favorables para crecer y poder formar biofilms. El restablecimiento del equilibrio Redox mediante la aplicación de AOA hace que el biofilm desaparezca de las heridas, lo que se traduce en una mejora significativa de la cicatrización de las mismas. El parámetro crítico para el desarrollo de heridas crónicas en humanos diabéticos, y quizás en otros, es un nivel excesivamente alto de especies reactivas de oxígeno en el microambiente local de la herida en los primeros momentos tras la lesión. En este microambiente, las bacterias normales de la piel, que de otro modo no formarían biofilm, colonizan la herida y se convierten en productoras de biofilm.
La pérdida de la Superóxido Dismutasa 1 altera la señalización Redox intracelular, dando lugar a cambios patológicos globales relacionados con la edad
https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/140165/
El envejecimiento se caracteriza por el aumento del estrés oxidativo, la inflamación crónica y la disfunción de los órganos, que se producen de forma progresiva e irreversible. La Superóxido Dismutasa (SOD) es un importante antioxidante que neutraliza los radicales superóxido en todo el organismo. Los estudios in vivo han demostrado que los ratones con deficiencia de cobre/zinc en la superóxido dismutasa (Sod1-/ ) muestran diversas patologías similares al envejecimiento, acompañadas de un aumento del daño oxidativo en los órganos. Descubrimos que el tratamiento antioxidante atenuaba significativamente los cambios tisulares relacionados con la edad y la regulación ascendente de p53 asociada al daño oxidativo en los ratones Sod1-/-. Esta reseña se centrará en varias patologías relacionadas con la edad causadas por la pérdida de Sod1 y discutirá los mecanismos moleculares que subyacen a la patogénesis en ratones Sod1-/-.
Tolerancia de la asociación sucralfato / sales de Cu-Zn en la dermatitis por radiación
http://www.em-consulte.com/article/139894
La aplicación tópica de la combinación sucralfato/sales de cobre-zinc puede utilizarse en la indicación de la dermatitis por radiación. El efecto calmante de la combinación de sucralfato/sales de cobre-cinc fue considerado satisfactorio o muy satisfactorio por los investigadores y los pacientes durante el estudio, variando del 94 al 100 % de satisfacción.
La suplementación con antioxidantes atenúa el estrés oxidativo en pacientes con hepatitis C crónica
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0210570512001100
Los pacientes con VHC no tratados y también los tratados con la terapia estándar se enfrentan a un estrés oxidativo sistémico. La suplementación antioxidante confirió una protección antioxidante a ambos grupos suplementados atenuando los procesos de oxidación relacionados con la enfermedad.
Enzimas antioxidantes y enfermedades humanas
http://www.biblioteca.uma.es/bbldoc/articulos/16689835.pdf
Describe la importancia de las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa en el tratamiento de las enfermedades humanas. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) están implicadas en el crecimiento, la diferenciación, la progresión y la muerte de las células. Bajas concentraciones de ROS pueden ser beneficiosas o incluso indispensables en procesos como la señalización intracelular y la defensa contra los microorganismos. No obstante, las cantidades elevadas de ROS desempeñan un papel en el proceso de envejecimiento, así como en una serie de estados patológicos humanos, como el cáncer, la isquemia y los fallos en la inmunidad y las funciones endocrinas. Como protección contra la acumulación de ROS, existen varias actividades antioxidantes no enzimáticas y enzimáticas. Por lo tanto, cuando el estrés oxidativo surge como consecuencia de un evento patológico, un sistema de defensa promueve la regulación y expresión de estas enzimas. Por lo tanto, son necesarios más esfuerzos para dilucidar completamente la importancia de las enzimas antioxidantes en la terapia de varios estados de enfermedades humanas.
Modulación del estrés oxidativo como estrategia anticancerígena
http://www.nature.com/nrd/journal/v12/n12/full/nrd4002.html
La regulación del estrés oxidativo es un factor importante tanto en el desarrollo de los tumores como en las respuestas a las terapias contra el cáncer. Muchas vías de señalización vinculadas a la tumorigénesis también pueden regular el metabolismo de las especies reactivas de oxígeno (ROS) a través de mecanismos directos o indirectos. Los niveles elevados de ROS suelen ser perjudiciales para las células, y el estado redox de las células cancerosas suele diferir del de las células normales. Debido a las aberraciones metabólicas y de señalización, las células cancerosas presentan niveles elevados de ROS. La observación de que esto se equilibra con una mayor capacidad antioxidante sugiere que los altos niveles de ROS pueden constituir una barrera para la tumorigénesis. Sin embargo, las ROS también pueden promover la formación de tumores al inducir mutaciones en el ADN y vías de señalización pro-oncogénicas. Estos efectos contradictorios tienen importantes implicaciones para las posibles estrategias contra el cáncer que pretenden modular los niveles de ROS. En esta revisión, abordamos el controvertido papel de las ROS en el desarrollo de los tumores y en las respuestas a las terapias anticancerígenas, y profundizamos en la idea de que dirigirse a la capacidad antioxidante de las células tumorales puede tener un impacto terapéutico positivo.
El Glutatión Mitocondrial es un Antioxidante Clave para la Supervivencia
http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ARS.2009.2695
Las mitocondrias son el principal sitio intracelular de consumo de oxígeno y la mayor fuente de especies reactivas de oxígeno (ROS), la mayoría de las cuales se originan en la cadena respiratoria mitocondrial. Entre el arsenal de antioxidantes y enzimas desintoxicantes existentes en las mitocondrias, el glutatión mitocondrial (mGSH) emerge como la principal línea de defensa para el mantenimiento del entorno redox mitocondrial adecuado para evitar o reparar las modificaciones oxidativas que conducen a la disfunción mitocondrial y la muerte celular. La importancia de la mGSH se basa no sólo en su abundancia, sino también en su versatilidad para contrarrestar el peróxido de hidrógeno, los hidroperóxidos lipídicos o los xenobióticos, principalmente como cofactor de enzimas como la glutatión peroxidasa o la glutatión-S-transferasa (GST). Muchos estímulos inductores de la muerte interactúan con las mitocondrias, provocando un estrés oxidativo; además, numerosas patologías se caracterizan por una disminución constante de los niveles de mGSH, lo que puede sensibilizar a insultos adicionales. A partir de la evaluación de la influencia de la mGSH en diferentes escenarios patológicos como la hipoxia, la lesión por isquemia/reperfusión, el envejecimiento, las enfermedades hepáticas y los trastornos neurológicos, se hace evidente su importante papel en la fisiopatología y las estrategias biomédicas dirigidas a potenciar los niveles de mGSH.
Posible uso de los iones de zinc para el cuidado de la piel contra la pigmentación y las arrugas
Estudios activos de la ciencia de la piel han aclarado gradualmente los mecanismos subyacentes de los problemas de la piel en relación con la belleza de la misma. Los principales problemas de la piel son las alteraciones del aspecto, como la hiperpigmentación y las arrugas causadas por la edad. Esas alteraciones de la piel son aceleradas por la luz solar, en particular por los rayos ultravioleta, y se ha informado de que las especies reactivas del oxígeno (ROS) también participan en la mayoría de esos procesos. Por lo tanto, la reducción del estrés oxidativo inducido por los ROS intracelulares es un enfoque para prevenir y mejorar la hiperpigmentación y las arrugas. El Zn(2+) es bien conocido como inductor de la MT (metalotioneína) y de la γGCS (γ-glutamil cisteinil sintetasa: una enzima limitante de la síntesis de glutatión) mediante la regulación al alza de sus ARNm a través de un factor de transcripción metálico. Se espera que las inducciones tanto de MT como de glutatión reduzcan el estrés oxidativo debido a la eliminación más eficaz de las ROS intracelulares. Se sintetizaron varios complejos de Zn(2+) y aminoácidos y se evaluaron sus efectos sobre la síntesis de MT en los queratinocitos HaCaT. Entre los complejos probados, encontramos una inducción superior por un complejo de Zn(2+) glicina, Zn(Gly)(2). En este trabajo se presentan los efectos antipigmentantes y antiarrugas del Zn(Gly)(2).
Las Vías Redox Celulares como Objetivo Terapéutico en el Tratamiento del Cáncer
https://link.springer.com/article/10.2165/11592590-000000000-00000
La vulnerabilidad de algunas células cancerosas a las señales oxidativas es una meta terapéutica para el diseño racional de nuevos agentes anticancerígenos. Además de sus efectos bien caracterizados sobre la división celular, muchos agentes citotóxicos contra el cáncer pueden inducir el estrés oxidativo mediante la modulación de los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS), como el radical anión superóxido, el peróxido de hidrógeno y los radicales hidroxilo. Las células tumorales son especialmente sensibles al estrés oxidativo, ya que suelen tener niveles persistentemente más altos de ROS que las células normales debido a la irregularidad del equilibrio Redox que se desarrolla en las células cancerosas en respuesta al aumento de la producción intracelular de ROS o al agotamiento de las proteínas antioxidantes. Además, los niveles excesivos de ROS contribuyen potencialmente a la oncogénesis por la mediación del daño oxidativo del ADN.