El papel del estrés oxidativo en las enfermedades neurológicas
Los científicos saben que el estrés oxidativo y la excitotoxicidad constituyen los principales procesos patológicos implicados en el accidente cerebrovascular isquémico, así como en varias enfermedades neurodegenerativas. La sobreactivación de los receptores de glutamato en las neuronas conduce a una captación masiva de calcio que, a su vez, genera especies reactivas de oxígeno (ROS). Cuando las células no consiguen compensar satisfactoriamente los niveles anormales de ROS, la inducción de estrés oxidativo conlleva efectos muy perjudiciales para la fisiología celular. Para comprender mejor la fisiopatología de las lesiones neuronales causadas por la excitotoxicidad/estrés oxidativo, los socios del proyecto SIM-ON se centraron en la activación de la expresión génica citoprotectora y proapoptótica en neuronas y astrocitos. El objetivo principal era identificar las etapas clave que deciden el destino celular, tolerancia o apoptosis, como respuesta al estrés oxidativo. Los investigadores comprobaron que la sobreexcitación de las neuronas tenía como resultado la activación de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), que es decisiva para la supervivencia celular. Pero también descubrieron que la activación prolongada de la AMPK estimulaba la apoptosis, al inducir la expresión de la proteína proapoptótica Bim. Los modelos matemáticos desvelaron una correlación entre este mecanismo y un patrón conservado de interacciones conocido como bucle de prealimentación (feed-forward), o control anticipatorio, coherente.Por otra parte, descubrieron un mecanismo citoprotector que impide la apoptosis neuronal durante el estrés oxidativo. Se trata de la activación de la proteína de choque térmico 27 (Hsp27), que regula la proteína preapoptótica Bim para evitar la apoptosis neuronal. Los resultados de SIM-ON apuntan hacia los principales mecanismos celulares implicados ya sea en la protección neuronal o en la muerte neuronal durante el estrés oxidativo o las lesiones excitotóxicos. La modulación de estas vías podría ayudar a desarrollar nuevas estrategias terapéuticas capaces de reducir la muerte neuronal y el deterioro de la función cerebral.
