Función neuroprotectora de la terapia antioxidante drigida a la mitocondria en la isquemia cerebral

Abstract

[ES] El ictus representa la tercera causa de muerte y la primera de discapacidad en adultos. La disminución del flujo sanguíneo cerebral provoca la muerte neuronal, principalmente por excitotoxicidad y estrés oxidativo. Asimismo, activa mecanismos endógenos de protección y reparación responsables de la mejora funcional. El restablecimiento del flujo sanguíneo es actualmente la única terapia eficaz en el ictus isquémico. Sin embargo, todavía el 40% de los pacientes recanalizados presenta mal pronóstico. Ello puede ser debido al incremento en la generación de radicales libres de oxígeno (ROS) durante la reperfusión del tejido dañado, por lo que una terapia antioxidante coadyuvante a la recanalización podría mejorar el pronóstico de los pacientes de ictus. La utilización de un modelo animal que expresa catalasa en la mitocondria, de forma constitutiva (mCat), nos ha permitido estudiar la función neuroprotectora de los mecanismos antioxidantes en la isquemia cerebral.

En primer lugar, comprobamos que la diferenciación neuronal no resultó afectada por la presencia de catalasa en la mitocondria. Además, observamos similares concentraciones de O2-· y H2O2 en neuronas procedentes de ambos genotipos en condiciones basales. Sin embargo, la presencia de catalasa previno la generación de ambos oxidantes en neuronas sometidas a un daño por isquemia/reperfusión, tanto in vitro, excitotoxicidad con glutamato y OGD en cultivo primario de neuronas. como in vivo, mediante la oclusión transitoria de la arteria cerebral media (tMCAO). Mediante el empleo de estos modelos, hemos demostrado que la expresión de la catalasa en la mitocondria reduce significativamente los niveles de H2O2 y ROS mitocondrial tras la isquemia/reperfusión. Está descrito que el desequilibrio oxidativo ligado al daño por isquemia/reperfusión es uno de los principales desencadenantes de la muerte neuronal, ya que activa cascadas de señalización implicadas en procesos de apoptosis y necrosis. Nuestros resultados indican que la menor producción de ROS en la mitocondria de animales mCAT después de la isquemia previene la apoptosis neuronal. Este hecho es algo que hemos comprobado por distintas técnicas in vitro (citometría de flujo, estudios de fluorimetría e inmunofluorescencia en cultivos de neuronas corticales después de OGD) e in vivo (técnica de TUNEL en animales después de tMCAO) y la terapia antioxidante dirigida a la mitocondria representa una nueva y eficaz herramienta neuroprotectora frente al daño isquémico. Así, la expresión de la catalasa en la mitocondria previene el daño oxidativo en el DNA y la consecuente estabilización de p53, promoviendo la supervivencia neuronal tras la isquemia, lo que podría estar vinculado con una mejor recuperación funcional de pacientes que sufren ictus isquémico. Por ello, la terapia antioxidante dirigida a la mitocondria aquí identificada podría utilizarse como coadyuvante a las terapias actualmente utilizadas, como la trombectomía y/o trombólisis, ya que aportaría protección frente al daño oxidativo durante la recanalización, mejorando así la recuperación funcional de los pacientes de ictus isquémico.