Diabetes y su relación con el estres oxidativo
El problema inicial de la diabetes es la hiperglucemia debida a la incapacidad de mantener un nivel plasmático de glucosa normal. Las complicaciones diabéticas pueden en parte reducirse si se establece un control minucioso de la glucemia, con una dieta apropiada, drogas hipoglucemiantes orales o administración de insulina, asociadas a ejercicio diario y un adecuado estilo de vida. Sin embargo, debido a factores genéticos y a pesar de un serio control, las complicaciones ocurren en pacientes con una hiperglucemia transitoria y ligera. El común denominador son las anormalidades circulatorias, que se presentan bajo la forma de enfermedad micro y macrovascular. A través de los años las siguientes complicaciones pueden desarrollarse con diferente intensidad y localización:
- Retinopatía diabética, es la primera causa de ceguera en alrededor del 85% de pacientes entre 20 y 75 años.
- Nefropatía diabética, ocurre en el 20-40% de los pacientes cuando la Tasa de Filtración Glomerular es menor a 15 ml/min, la Enfermedad Renal en Etapa Terminal es la primera causa de discapacidad y muerte prematura.
- La enfermedad de pie diabético, normalmente causada por diversos factores, como enfermedad vascular periférica, biomecánica alterada, posible polineuropatía y úlceras infectadas de pie.
- Neuropatía, que involucra ambos sistemas nerviosos somático y autónomo, con disfunción neuromuscular y desgaste muscular, es otra causa importante de morbilidad.
- Ateroesclerosis acelerada, frecuentemente se manifiesta con infarto de miocardio, ictus y oclusión vascular de miembro complicada con úlcera necrótica.
- Lipodistrofia, aparentemente debido a actividad inefectiva de leptina o dismetabolismo de los ácidos grasos, que representa otra faceta del síndrome metabólico.
Durante la última década los mecanismos bioquímicos implicados en el daño vascular mediado por glucosa han sido clarificados como los siguientes:
- Aumento de la formación de productos de glicación avanzada (AGEs). La hiperglucemia intracelular es el evento inicial en la formación de AGEs intra y extracelulares. La glicación no enzimática (reacción de Maillard) ocurre cuando un grupo alfa-amino de la cadena beta de la hemoglobina reacciona con un azúcar reductor como la glucosa. Estos compuestos son capaces de reaccionar con proteínas, formando AGEs irreversibles, que luego de ser tomados por los receptores celulares (RAGE) estimulan la síntesis de citoquinas proinflamatorias y proteínas de matriz capaces de inducir daño biológico.
- Aumento de flujo de la vía del sorbitol. La activación de la aldosa reductasa lleva a conversión aumentada de glucosa a sorbitol con disminución concomitante de NADPH, necesario para regenerar el GSH (glutatión reducido). Además, una disminución de la síntesis de NO conduce al aumento de agregación plaquetaria y vasoconstricción.
- Activación de la protein kinasa C. La hiperglucemia intracelular incrementa el monto de diacilglicerol en las células vasculares en la diabetes.
- Aumento de flujo de la vía de hexosamina. El exceso de glucosa intracelular es derivado a la vía de las hexosaminas, conduciendo así a una producción elevada del factor de crecimiento transformador beta 1 y el inhibidor del activador del plasminógeno -1.
En otras palabras, estos mecanismos inducen sobreproducción de especies reactivas del oxígeno (EROs), como el anión superóxido (O2•-), peróxido de hidrógeno (H2O2) y oxhidrilo (OH•), en oposición a una depleción de compuestos y enzimas antioxidantes.
Un nivel aumentado de xantina oxidasa en el endotelio incrementa la liberación local de O2•- que, al reaccionar rápidamente con el óxido nítrico (NO), disminuye la relajación vascular, intensifica la agregación plaquetaria y conduce a la formación de peroxinitrito (ONOO-). Este compuesto es altamente tóxico e inactiva varias enzimas cruciales para una correcta señalización.
El desequilibrio entre EROs y antioxidantes, particularmente de la relación glutatión reducido (GSH)/glutatión oxidado (GSSG), usualmente precede a la hipertensión en la diabetes. Otro círculo vicioso puede comenzar cuando la unión de los AGEs a las membranas de los eritrocitos estimula la producción de lipoperóxidos y la adhesión al endotelio. Este proceso favorece la migración transendotelial de monocitos, con la consecuente exacerbación del estrés oxidativo. Para impedir esta involución hay una urgente necesidad de descubrir más intervenciones terapéuticas efectivas.
Aproximaciones terapéuticas actuales
Dado que la hiperglucemia representa un factor de riesgo continuo, las modalidades para mejorar el control de la glucemia son necesarias y son diferentes para la diabetes tipo 1 y tipo 2. Una dieta baja en grasas y baja en calorías es efectiva para reducir el peso y puede revertir la insulino-resistencia en pacientes con diabetes tipo 2. Un estilo de vida correcto, que incluye dejar de fumar, es útil pero la respuesta a largo plazo es usualmente pobre y, en consecuencia, la tendencia que prevalece es adoptar una estrategia farmacológica que reduzca la carga de morbilidad y mortalidad debido a la hiperglucemia. Así, el uso de insulina y/o drogas hipoglucemiantes orales parece tener un impacto beneficioso en la progresión de la enfermedad.
Cómo reequilibrar el potencial redox continúa siendo un problema abierto. Una estrategia obvia es la administración oral a largo plazo de una dieta equilibrada multi-antioxidante, que ha presentado resultados mixtos. Sin embargo, mientras que puede ser útil en diversas condiciones relacionadas al estrés oxidativo, hay poca evidencia de que por diversas razones puede ser un remedio definitivo.
Así, una suplementación oral apropiada, si bien no es dañina, no es suficiente para bloquear las complicaciones de la diabetes. Esto es comprensible teniendo en cuenta que la mayor parte del daño celular es debido a una excesiva producción de oxidantes que permanecen sin ser neutralizados por niveles anormalmente bajos de GSH y una función enzimática dañada (superóxido dismutasa, GSH peroxidasa, GSH reductasa, GSH transferasa, catalasa, glucosa 6 fosfato deshidrogenasa).
Es importante destacar que niveles plasmáticos normales de antioxidantes no son suficientes para combatir el estrés oxidativo intracelular, que es un proceso continuo que conduce a daño difuso y finalmente la muerte celular. Basándose en que los AGEs han sido implicados en patologías vasculares, algunos estudios clínicos han sido publicados mostrando la potencial utilidad de compuestos como la aminoguanidina, benfotiamina y carnosina, capaces de clivar los enlaces de los derivados de AGEs a proteínas. Sin embargo, los resultados de estas drogas no son satisfactorios.
Fuente: Bocci V, Zanardi I, Maya SP, et al. Diabetes and chronic oxidative stress. A perspective based on the possible usefulness of ozone therapy. Diabetes Metab Syndr. 2011;5(1):45–49.