Estimular la glía para aumentar la actividad de Duox fue suficiente para desencadenar divisiones celulares adicionales, incluso sin lesión
Las células moribundas en una zona lesionada del cerebro de la mosca de la fruta aparecen en rosa, mientras que las células gliales activadas, productoras de proteínas antioxidantes protectoras, aparecen en verde. Crédito: Carolina Alves
Medicalxpress.com/
editado por Stephanie Baum , revisado por Robert Egan
El GIST
El estrés oxidativo es consecuencia directa del exceso de radicales libres (moléculas reactivas e inestables que contienen oxígeno) en el organismo. Los radicales libres son subproductos metabólicos normales y también ayudan a transmitir señales en el organismo. A su vez, el estrés oxidativo (una sobrecarga de estas moléculas) puede deberse a factores como el estilo de vida, el medio ambiente y la biología, como el tabaquismo, el consumo elevado de alcohol, la mala alimentación, el estrés, la contaminación, la radiación, los productos químicos industriales y la inflamación crónica.
Cuando esto ocurre, se crea un desequilibrio entre la producción de radicales libres y las defensas antioxidantes del organismo, que son encargadas de neutralizarlos.
Una sorprendente ventaja del estrés oxidativo
Cuando oímos hablar del estrés oxidativo en el cerebro, casi siempre son malas noticias, relacionadas con el envejecimiento, el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, una nueva investigación con moscas de la fruta, publicada en la revista EMBO Reports por un equipo de la Fundación Champalimaud (CF) en Lisboa, demuestra que un breve y bien controlado episodio de estrés oxidativo justo después de una lesión puede contribuir a la autoreparación cerebral.
En el nuevo estudio, Christa Rhiner, investigadora principal del Laboratorio de Células Madre y Regeneración del CF, y su equipo demuestran que, tras una pequeña lesión en el cerebro de una mosca adulta, un grupo específico de células de soporte, conocidas como glía, libera rápidamente un pulso de formas químicamente reactivas de oxígeno, entre ellas el peróxido de hidrógeno. Esta chispa oxidativa controlada cumple dos funciones a la vez: activa los procesos antioxidantes protectores en la glía y, fundamentalmente, actúa como una señal que despierta a las células normalmente inactivas y las impulsa a dividirse y reemplazar el tejido perdido.
El equipo rastreó esta explosión de radicales libres hasta una enzima llamada Duox, que se encuentra en las membranas de las células gliales y produce peróxido de hidrógeno fuera de la célula.
"Esto fue sorprendente, ya que inicialmente pensamos que las mitocondrias, las diminutas centrales energéticas dentro de las células, serían los principales generadores de estrés oxidativo en el cerebro lesionado", explica la primera coautora Carolina Alves.
Cómo las células gliales impulsan la reparación
Al reducir genéticamente la actividad de Duox o disminuir la cantidad de oxígeno reactivo con tratamientos antioxidantes, el cerebro lesionado produjo menos células nuevas y la respuesta regenerativa se vio notablemente disminuida. Por el contrario, estimular la glía para aumentar la actividad de Duox fue suficiente para desencadenar divisiones celulares adicionales, incluso sin lesión. Esto significa, en particular, que el peróxido de hidrógeno derivado de la glía es un potente impulsor de la plasticidad cerebral.
Experimentos posteriores revelaron cómo se configura esta respuesta. La lesión primero aumenta los niveles de calcio dentro de la glía, lo que a su vez activa Duox. El peróxido de hidrógeno se propaga localmente por el tejido y ayuda a mantener activa una vía prorregenerativa (reparadora) durante días después de la lesión inicial, tiempo suficiente para mantener la división y reparación celular sostenidas. Y si bien el tejido cerebral lesionado presenta cierto daño oxidativo a los lípidos, el aumento gradual de las defensas antioxidantes por parte de las células gliales parece limitar el daño causado por el estallido oxidativo transitorio.
Repensando el estrés oxidativo en el cerebro
Estos hallazgos desafían la idea simplista de que todo estrés oxidativo es perjudicial para el cerebro y pueden ayudar a explicar por qué las terapias antioxidantes amplias han fracasado en gran medida en mejorar la recuperación después de una lesión cerebral en los pacientes.
El estrés oxidativo de larga duración y, en particular, las especies reactivas de oxígeno que atacan inmediatamente a los componentes celulares son altamente perjudiciales para el cerebro.
"Sin embargo, nuestro trabajo sugiere que ciertas señales reactivas de oxígeno, cronometradas con precisión, son una parte integral del conjunto de herramientas de reparación del propio cerebro", subraya Rhiner.
En el futuro, estrategias más específicas que amortigüen el estrés oxidativo crónico dañino y al mismo tiempo preserven (o incluso aprovechen) estas señales pro-curación de corta duración podrían abrir nuevas vías para promover la reparación del cerebro.
Detalles de la publicación
Informes EMBO (2026).
Información de la revista: EMBO Reports
_________
Fuente:
