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[ESPECTROSCOPÍA IN VIVO: UN NUEVO MÉTODO PARA ESTIMAR LA CONCENTRACIÓN
DE ÓXIDO NÍTRICO Y OTROS PARÁMETROS HEMODINÁMICOS
EN TEJIDOS BIOLÓGICOS] [DETERMINACIÓN DEL ESTRÉS OXIDATIVO EN MUESTRAS BIOLÓGICAS]
La ubicuidad
del óxido nítrico y su participación -comprobada o sospechada--
en un elevado número de procesos fisiológicos, hace que su cuantificación
en sistemas biológicos constituya un problema metodológico especialmente
importante. El artículo siguiente utiliza una técnica espectroscópica,
desarrollada en el laboratorio de los autores, para la determinación de
esta molécula y su posible aplicación en experimentos fisiológicos
y farmacológicos.
ESPECTROSCOPÍA IN VIVO: UN NUEVO MÉTODO PARA ESTIMAR LA CONCENTRACIÓN
DE ÓXIDO NÍTRICO Y OTROS PARÁMETROS HEMODINÁMICOS
EN TEJIDOS BIOLÓGICOS
José L. González-Mora
(a), Felipe A. Martín (b), David Rojas-Díaz (a) y Miguel A. Castellano
(b)
El NO es una molécula cada
vez mejor conocida que está implicada en la regulación de un amplio
espectro de mecanismos fisiológicos y patológicos en el sistema
cardiovascular, los sistemas nerviosos central y periférico y en diversas
reacciones inmunológicas (para revisiones, Snyder y Bredt, 1992; Moncada
y Higgs, 1993). Se sabe muy bien que el NO es una molécula extremadamente
reactiva tanto in vitro como in vivo; su vida media ha sido estimada entre unos
pocos segundos a algunos minutos (Kelm y Scharader, 1990; Borland, 1991; Beckman
et al., 1996; Thomas et al., 2001). No obstante, de acuerdo con su papel como
mediador paracrino, este gas puede difundir fácilmente grandes distancias
desde las células productoras de NO para alcanzar las células
diana (Malinski y Taha, 1992; Fedele y Raiteri, 1999). Durante esta migración
paracrina, en particular cuando se genera a altas concentraciones, puede interaccionar
en el trayecto con el oxígeno molecular para formar óxidos de
nitrógeno (p.e., NO2 y N2O3), reaccionar con otras biomoléculas
tales como tioles y aminas o ser hidrolizado a nitritos (NO2-) y a nitratos
(NO3-) (Feelisch et al., 1996).
Sin embargo, las reacciones mas importantes se llevan a cabo con las hemoproteínas
y especialmente con la hemoglobina (Hb) (Kharitonov et al., 1996), para formar
la nitrosilhemoglobina [1] y la MetaHb [2].
Hb(Fe 2+) + NO à
Hb(Fe 2+)NO donde Hb(Fe 2+)NO es nitrosilhemoglobina [1]
Hb(Fe 2+)O2 + NO à Hb(Fe 3+) + NO3- donde Hb(Fe 3+) es MetaHb. [2]
La nitrosilhemoglobina [1] tiene
una tasa de formación muy lenta (Escrig et al., 1999; Patel, 2000), mientras
que la reacción con la OxiHb se realiza muy rápido y con alta
eficacia, bajo concentraciones saturantes de oxígeno. Esta reacción
es al menos 26 veces más rápida que la autooxidación del
NO en soluciones acuosas. Por tanto, los niveles de MetaHb son proporcionales
a la concentración de NO y éstos pueden ser usados como un índice
indirecto de producción de NO in vitro (Feelisch et al., 1996; Kelm et
al., 1997).
El NO a concentraciones muy diluidas no es inherentemente inestable y puede
persistir algunos minutos en condiciones aeróbicas, siempre que sea en
ausencia de metales. En este sentido, las concentraciones fisiológicas
de NO como señal transduccional in vivo son lo suficientemente bajas
como para difundir entre la red microcapilar (típicamente unos 100 mm),
desde cualquier célula productora de NO hasta las células dianas,
sin reaccionar con el oxígeno (Beckman et al., 1996). Sin embargo, una
vez que ha alcanzado el interior de cualquier vaso sanguíneo, el NO es
rápidamente "eliminado" por la OxiHb para formar MetaHb (ver
la reacción [2]) de una forma estequiométrica. En condiciones
no patológicas, la concentración normal de MetaHb es menor del
1,5% de la hemoglobina total (Betke et al., 1992).
Esta alta reactividad química del NO hace necesario cuantificar su producción
in situ, en el mismo lugar de la fuente de producción, típicamente
utilizando microelectrodos. Los métodos electroquímicos son, sin
duda, los más comúnmente utilizados; se basan en la oxidación
del NO en electrodos sólidos selectivos (Malinski y Taha, 1992; González-Mora
et al.,1996; Rodríguez et al., 1996; Méndez et al., 1997; Del
Arco et al., 1999; Escrig et al., 1999). No obstante, los microelectrodos voltamétricos
o microsensores (Malinski y Taha, 1992) son laboriosos y difíciles de
fabricar para su utilización in vivo y frecuentemente tienen problemas
de sensibilidad, selectividad o bien de reproducibilidad. Alternativamente,
otros autores han publicado métodos de medición de NO basados
en técnicas de secuestro de esta molécula con hemoglobina, perfundida
a través de una cánula de microdiálisis, como procedimiento
válido de cuantificar la producción de NO in vivo. Este procedimiento
utiliza una cánula de microdiálisis implantada en el tejido, imitando
un vaso microcapilar, perfundido con OxiHb con el objetivo de secuestrar NO
procedente del fluido extracelular.
Lo que aquí se presenta es un método alternativo y la idea principal
consiste en utilizar la red microcapilar con su OxiHb endógena, en vez
de la cánula de microdiálisis perfundida con una solución
exógena de OxiHb, como secuestrador de NO y obtener las propiedades espectroscópicas
de la Hb mediante fibras ópticas implantadas en el tejido. Para realizar
una comparación (y validación) del método utilizaremos
los datos obtenidos mediante sistemas ya establecidos como son la voltametría
y amperometría usando electrodos de NO selectivos. Ambos métodos
han sido utilizados con infusión local, alrededor de la sonda de medida
u optodos de fibra óptica, de NO directamente o bien de inhibidores de
la NOS. A pesar de que ambos métodos cuantifican, bien directamente el
NO en el espacio extracelular o indirectamente el NO desactivado por la Hb (atrapado
por su principal secuestrador), la cinética de cambios son completamente
superponibles. No obstante, la espectroscopia añade la posibilidad de
cuantificar simultáneamente parámetros hemodinámicos tales
como la tasa de oxigenación de la Hb y el flujo sanguíneo regional,
lo que la hace especialmente atractiva como método de medida in vivo.
Para las medidas de espectroscopía hemos utilizado un equipamiento básico
ensamblado en nuestro laboratorio, consistente en una lámpara halógena
de iluminación en el rango de 250-800 nm. La luz de esta lámpara
es transportada al tejido mediante una fibra óptica de cuarzo de 50 mm
de diámetro y 1 m de longitud; otra fibra de similares características
se encarga de transportar la luz dispersada en el tejido hasta un detector dotado
de una CCD linear (AVS-MC2000; Avantes). Un monocromador miniaturizado forma
parte del detector comentado anteriormente. Un ordenador personal comanda tanto
el espectrómetro como el sistema de adquisición. Por otro lado,
las medidas voltamétricas fueron realizadas con microelectrodos de grafito
con electrodeposición de polímero de metaloporfirinas cubiertas
de Nafion®. El sistema de registro voltamétrico fue realizado con
un analizador bioelectroquímico comercial diseñado en nuestro
laboratorio (BECA, ULL, Tenerife).
La OxiHb presenta varias bandas de absorción, una intensa en el ultravioleta
(alrededor de 417 nm) conocida como banda de Soret y otras a 542 y 577 nm de
menor intensidad (Van Assendelft, 1970, Fairbanks et al., 1992; Feelisch et
al., 1996; Kelm et al., 1997). Si a una solución conteniendo OxiHb se
le añade NO (ver la ver figura 1 parte A), se puede observar en el espectro
absoluto una banda de absorción a 635 nm; esta banda es la correspondiente
a la MetaHb, como ha sido sugerido por varios autores tanto in vitro (Feelisch
et al., 1996; Kelm et al., 1997) como en estudios in vivo por nuestro grupo
(Castellano et al., 2001). La banda de absorción no fue observada después
de la conversión de OxiHb a DeoxiHb, indicando que fue causada por la
interacción entre el NO y la OxiHb y puede considerarse atribuida a la
MetaHb.
Tomando todos estos datos de forma conjunta, estos resultados indican que los
cambios en las bandas de absorción con máximos a 577, 593 y 635
nm pueden ser atribuidos a OxiHb, DeoxiHb y MetaHb, respectivamente. Similares
conclusiones han sido obtenidas por otros autores (Feelisch et al., 1996; Kohl
et al., 2000). De todas maneras, es necesario especificar determinados parámetros
particulares (datos sobre la dispersión de los fotones o el camino seguido
por éstos), si se desea determinar valores absolutos de absorción
o de concentración de estos cromóforos (Delpy et al., 1988; Gratton
et al., 1997). Con el objeto de validar si los cambios en la banda de absorción
de 635 nm se deben exclusivamente a la MetaHb e indirectamente a los niveles
extracelulares de NO, hemos estudiado la respuesta espectrofotométrica
de la Hb a las manipulaciones de la concentración basal de NO en el tejido
tras: a) inyección local directa de soluciones de NO, muy cerca del sensor
espectrofotométrico (optodo); b) estimulación de la producción
de NO en el tejido donde se implanta el electrodo y c) inhibición de
la síntesis endógena de NO. En otras palabras, utilizando espectroscopía
o voltametría con electrodos selectivos al NO, se han modificado los
niveles extracelulares de NO en el tejido donde está implantado el optodo
fotométrico (espectroscopía) o electrodo selectivo (voltametría).
Para incrementar los niveles de NO se estimularon los receptores NMDA por inyección
local de un agonista NMDA (ácido quinolínico) y directamente por
la inyección del propio NMDA (ver parte C y D de la figura 1). Por otro
lado, la producción de NO en el tejido fue reducida por la administración
de un inhibidor de la síntesis de diferentes isoformas de la NOS (L-NAME).
Tras 20 minutos de registro de niveles basales, se inyectaron 1,44 nmol de NO
(volumen total inyectado 6 ml). Se observó un gran incremento de la banda
de absorción a 635 nm (n = 7), así como un incremento de la señal
voltamétrica de NO, similares a los obtenido in vitro (ver figura 1 parte
A, B). Este efecto puede ser atribuido al incremento de los niveles intravasculares
de MetaHb por la interacción del NO con la OxiHb. La administración
de agonistas NMDA (50 nmol, n = 9) produjo cambios similares a la administración
exógena de NO. La administración de un inhibidor de la NOS (L-NAME,
200 nmol, 6 mm) produjo una disminución estadísticamente significativa
de los niveles basales de MetaHb y de NO extracelular (ver figura 1, parte C
y D).
Estos datos sugieren que la espectroscopía in vivo puede ser de gran
utilidad, no sólo para evaluar parámetros hemodinámicos
en tejidos vivos, sino como metodología capaz de estimar la producción
de NO e incluso de valorar otros procesos fisiológicos, como metabolismo
celular por medio de la valoración del estado redox de citocromos aa3
(602-610 nm) y citocromo c (550 nm) de la cadena respiratoria.
Existe una gran consistencia entre los cambios observados por espectroscopía
y voltametría tras la modificación de los niveles basales de NO
por inyección local de NO y manipulaciones farmacológicas de éste,
lo que permite validar que este método espectroscópico es una
herramienta útil para la determinación indirecta de NO en tejidos
biológicos, usando la MetaHb presente en la red de microcapilares. Así
mismo, se puede asegurar que los niveles de MetaHb son proporcionales a la concentración
de NO en la zona de medida, como ha sido ya propuesto para medidas in vitro
por otros autores (Feelisch et al., 1996). En resumen, se puede concluir que
a la luz de los presentes resultados, la voltametría in vivo con electrodos
selectivos de NO y la espectroscopía in vivo son métodos complementarios,
que pueden ser utilizados aislada o simultáneamente para determinar la
concentración extracelular de NO directa o indirectamente. Sin embargo,
la espectroscopía presenta las siguientes ventajas: a) la posibilidad
de estimar simultáneamente parámetros hemodinámicos; b)
la posibilidad de estudiar el papel que el NO juega en la actividad de los citocromos
y consecuentemente la relación existente entre el NO y la tasa de suministro
y consumo de oxígeno; c) la espectroscopía in vivo permite la
estimación en cualquier tejido, tanto en regiones superficiales (corteza
cerebral, piel, etc.) como profundas del sistema nervioso central u otros órganos,
con un sensor (dos fibras ópticas) robusto, fácil de limpiar y
no reactivo con el tejido donde esta implantado y d) por último, permite
monitorizar a tiempo real todos estos parámetros, así como los
cambios o alteraciones en el flujo sanguíneo regional, consumo de oxígeno,
etc., como índice de actividad neuronal.
Agradecimientos.
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología
y la Unión Europea (FEDER 1FD 1997).
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José L. González-Moraa,
Felipe A. Martínb, David Rojas-Díaza y Miguel A. Castellanob
aDepartamento de Fisiología y bÁrea de Psicobiología
Universidad de La Laguna.
Tenerife, Islas Canarias, España
La importancia del estrés oxidativo en determinados
procesos fisiológicos y fisiopatológicos ha sido demostrada durante
los últimos años en multitud de estudios realizados a nivel experimental
y clínico. Una prueba del interés de la comunidad científica
por el estudio de la participación del estrés oxidativo en la
regulación de procesos fisiológicos y patológicos es el
hecho de que durante los últimos 5 años se han publicado unos
15.000 artículos sobre estrés oxidativo, a razón de más
de 3.000 por año. Sin embargo, uno de los problemas con el que nos encontramos
al plantear un trabajo de investigación en el que queremos analizar el
estrés oxidativo es elegir la forma más adecuada de determinarlo.
En esta breve revisión, los Drs. Sastre y Pallardó presentan de
manera resumida las técnicas más usadas para detectar cambios
en el grado de estrés oxidativo, y discuten algunas de las ventajas e
inconvenientes de las mismas.
DETERMINACIÓN DEL ESTRÉS OXIDATIVO EN MUESTRAS BIOLÓGICAS
Juan Sastre Belloch y Federico
V. Pallardó Calatayud
Entendemos por estrés oxidativo
el desequilibrio entre sustancias oxidantes y antioxidantes a favor de las primeras,
bien por un exceso de oxidantes, por un defecto de antioxidantes o por una combinación
de ambas situaciones. Las sustancias oxidantes son fundamentalmente especies
reactivas del oxígeno (ROS), que se producen de forma fisiológica
como consecuencia del metabolismo anaeróbico. Los ROS incluyen radicales
libres como el anión superóxido (O2.-), radicales hidroxilo (OH)
y el peróxido de hidrógeno (H2O2), que no es un radical libre.
La mayoría de estos radicales libres tienen una vida media muy corta
y una gran reactividad, por lo que se combinan con facilidad con el ADN, proteínas,
lípidos y glúcidos, produciendo cambios en su estructura y propiedades
que, subsecuentemente, pueden dar lugar a daños celulares o incluso sistémicos
(Figura 1). Este proceso fisiopatológico puede ser causa o consecuencia
en multitud de mecanismos fisiológicos o patológicos.
Presentamos a continuación una clasificación somera de los distintos
métodos que pueden utilizarse para la determinación del estrés
oxidativo en muestras biológicas. Dividiremos los parámetros de
determinación del estrés oxidativo en dos grandes grupos: 1) determinación
directa de radicales libres y 2) determinaciones indirectas, que son las más
habituales. Estas últimas miden los productos de la reacción de
los ROS con las distintas estructuras biológicas, o bien determinan la
concentración de pares rédox como los cocientes glutatión
oxidado/glutatión reducido (GSSG/GSH) o tiorredoxina oxidada/tiorredoxina
reducida.
Determinación directa de
radicales libres.
Técnica del "spin trapping".
Como ya hemos comentado, la vida media de los radicales libres es muy corta
y su concentración muy baja, por lo que su determinación en muestras
biológicas es extremadamente difícil. La técnica más
adecuada en estas condiciones es la resonancia paramagnética de electrones
(RPE). La técnica de "spin trapping" intenta superar estos
problemas mediante la adición de un compuesto diamagnético adecuado,
el denominado "trap". Los compuestos diamagnéticos más
utilizados son el PBN (N-tert-butil-alfa-fenilnitrona), DMPO (5,5-dimetilpirrolina
N-óxido) o el MNP (2-metil-2-nitrosopropano). Estos compuestos, cuando
reaccionan con los ROS, generan radicales nitróxido relativamente estables
cuya determinación es bastante reproducible y específica. El mayor
problema, especialmente en sistemas biológicos donde están sujetos
a degradación por distintos sistemas enzimáticos, es que se acorta
su vida media y por lo tanto se dificulta su cuantificación. Esta metodología
ha sido aplicada con éxito, por ejemplo, en muestras de hígado
crioconservado procedente de biopsias de pacientes con hepatitis vírica.
Se observó que el estrés oxidativo en las muestras procedentes
de estos pacientes era de varios ordenes de magnitud superior al existente en
muestras procedentes de personas sanas.
Técnicas histoquímicas.
La enorme ventaja de estas técnicas es que permiten la determinación
del estrés oxidativo "in situ". Esto hace posible obtener información
muy valiosa de los lugares de producción de ROS tanto en células
como en tejidos.
Visualización de H2O2 y O2-.
Estas sustancias pueden ser visualizadas mediante el método de cloruro
de cesio y diaminobenzidina-Mn2+, y algunas de ellas pueden ser incluso adaptadas
para la detección de especies reactivas mediante microscopía confocal.
Este método ha permitido determinar la producción de ROS en la
superficie endotelial de vasos cardiacos durante los primeros momentos de la
reperfusión tras un periodo de anoxia. También se han utilizado
otros métodos, como el de la determinación de ROS mediante el
uso de la sustancia fluorescente 2'-7'-diclorofluoresceína diacetato
(DCF-DA), la cual tiene la propiedad de incrementar la fluorescencia en presencia
de sustancias oxidantes.
Citometría de flujo. El análisis
por citometría de flujo utiliza células u orgánulos subcelulares,
como por ejemplo mitocondrias aisladas. En este caso, hay que tener en cuenta
que el análisis de la actividad oxidativa puede ser complicado por la
posibilidad de hallar múltiples formas de O2 reactivo en la misma célula.
Además, el óxido nítrico (NO) endógeno puede provocar
cambios en las propiedades ópticas en el fluorocromo utilizado, que son
iguales a las producidas por otras moléculas que reaccionan con el O2.
Agentes bloqueantes e inhibidores de enzimas pueden ayudar a dilucidar la especie
responsable del cambio óptico producido en la sonda fluorescente.
El análisis cuantitativo es difícil debido principalmente a tres
razones:
1.- La concentración variable de metales, que pueden catalizar o inhibir
reacciones de los radicales libres.
2.- La alta concentración intracelular de glutatión, el cual puede
formar radicales tiol o sulfinilo o atrapar o reducir especies de O2.
3.- La presencia de otros agentes colectores de radicales libres, como la espermina.
La rodamina, fluoresceína y otros fluorocromos pueden ser químicamente
reducidos a formas no fluorescentes. Estos derivados no fluorescentes son fácilmente
oxidados por alguna especie del O2 a la forma parental fluorescente. De esta
forma, pueden ser utilizados como pruebas fluorogénicas para detectar
actividad oxidativa en células y tejidos.
Los compuestos más utilizados en citometría de flujo son el diacetato
de diclorodihidrofluoresceína (DCFH), el dihidroetidio (HE) y la dihidrorhodamina
123 (DRh123).
2) Determinaciones indirectas.
Hay dos subtipos de determinaciones indirectas del estrés oxidativo:
las que se realizan sobre productos resultantes de la combinación de
ROS con otras biomoléculas y las basadas en el estado rédox de
los sistemas antioxidantes.
El primer apartado es, con diferencia, el más amplio y complejo de todos,
pues incluye una gran cantidad de posibles parámetros de medida. Traemos
aquí a colación tan solo aquellos que tienen una mayor repercusión
en la bibliografía.
Lípidos.
La formación de dienos conjugados es una de las consecuencias del ataque
oxidativo a los lípidos poliinsaturados (PUFAS). El método convencional
para su determinación consiste en su extracción de las muestras
biológicas con una mezcla de cloroformo-metanol y midiendo su absorbancia
a 233 nm. El método puede utilizarse tanto "in vivo" como "in
vitro" porque es relativamente rápido y simple. Se han realizado
trabajos en muestras humanas de bilis y jugo duodenal en pacientes con pancreatitis
o cáncer de páncreas, en plasma de pacientes con distintas patologías,
etc.
La determinación de peróxidos lipídicos es, posiblemente,
una de los marcadores más conspicuos dentro del campo del estrés
oxidativo. Dentro de este grupo de sustancias, con diferencia, el malondialdehido
(MDA) es el lipoperóxido más estudiado. Existen distintas formas
de determinarlo. En la actualidad se considera que la determinación de
MDA mediante la técnica espectrofotométrica de TBARS (thiobarbituric
reactive substances) es poco fiable, sobretodo en plasma. Se recomienda el uso
de métodos basados en el uso de sistemas HPLC con detección con
ultravioleta.
Proteínas.
La oxidación de las proteínas es un parámetro muy fiable
que puede utilizarse en muestras biológicas tanto "in vivo"
como "in vitro". Existen multitud de situaciones tanto fisiológicas
como patológicas donde se producen modificaciones oxidativas de las proteínas.
El grado de estas modificaciones puede ser valorado mediante la determinación
del contenido de carbonilos en las proteínas. En realidad, la oxidación
de las proteínas puede producirse mediante procesos que oxidan y rompen
la unión peptídica y aquellos procesos que modifican cadenas laterales,
como por ejemplo por reducción de azúcares y lípidos asociados
a las proteínas, que generan productos como la pentosidina o el 4-hidroxi-2-nonenal.
El método más utilizado y reproducible para valorar el contenido
de carbonilos en una muestra se basa en la reacción de éstos con
la 2,4-dinitrofenilhidrazina para formar 2,4-dinitrofenilhidrazona, la cual
puede ser detectada y cuantificada espectrofotométricamente o por inmunoquímica
mediante enzimoinmunoensayo o western blotting.
Ácidos nucleicos.
Una de las causas más importantes de daño al ADN es el ataque
oxidativo, el cual da lugar a la hidroxilación del ADN. Algunos de los
productos de oxidación del ADN pueden encontrarse en orina, sangre u
otros fluidos. Los parámetros más utilizados son timidina glicol
y 8-hidroxi-2'-deoxiguanina. La segunda es con diferencia la más utilizada.
Sin embargo y pese a la abundante bibliografía al respecto, no existe
un consenso sobre el protocolo, ni siquiera sobre la mejor técnica para
su determinación. Existen distintos métodos en la bibliografía
y cada uno de ellos ofrece ventajas e inconvenientes evidentes. Se puede determinar
mediante HPLC con detección electroquímica, cromatografía
de gases, mediante HPLC/masas o mediante "comet assay" (electroforesis
de ADN oxidado)
Detección de óxido
nítrico.
EL NO es un radical libre y existen multitud de técnicas para su detección.
Entre ellas se incluyen aquellas que utilizan el metabolismo de la L-3H-arginina,
la quimioluminiscencia de NO al reaccionar con el ozono, o sondas fluorescentes
como la 4,5-diaminofluoresceina (DAF2-DA) y DCFH, "spin traps" como
el N-(ditiocarbonil)-N-metil-D-glutamina (MGD) y el reactivo de Griess. Con
la excepción de DAF2-DA y MGD, todos los demás detectan productos
de degradación del NO como son nitritos, nitratos y peroxinitritos. La
utilización del reactivo de Griess es normalmente la técnica de
elección por su sensibilidad y reproducibilidad.
Glutatión.
El cociente GSSG/GSH es uno de los mejores marcadores del estado rédox
tanto celular como orgánico. Sin embargo, su determinación ofrece
una serie de problemas. Varios son los métodos que se utilizan para la
determinación del mencionado cociente. La determinación exacta
depende fundamentalmente de la prevención de la autooxidación
del GSH durante el procesado de las muestras. El disulfuro formado (GSSG) está
presente en cantidades mínimas con respecto a la forma oxidada, de forma
que la oxidación de una pequeña cantidad de GSH puede dar lugar
a un enorme error en los niveles de GSSG. Para prevenir la autooxidación
del GSH se utilizan una serie de sustancias entre las que destacan la N-etilmaleimida
(NEM9), la 2-vinil piridina (2-VP) o el ácido iodoacético (IAA).
Entre todos el NEM es el preferido, debido a su rápida velocidad de reacción
y a que la alquilación del GSH tiene lugar a 4ºC y en medio ácido.
Normalmente, lo ideal es determinar el GSH por alguno de los métodos
habituales como el método de Reed (HPLC) o los de Tietze (enzimáticamente),
o determinando el GSH mediante la enzima glutatión S-transferasa. En
nuestro laboratorio describimos un método (Asensi et al.) para la determinación
del GSSG con una muy baja autooxidación del GSH, mediante el uso de NEM
como agente quelante y determinación por HPLC/UV del GSSG. El método
de Reed mide el glutatión total, de forma que se debe sustraer de esta
cantidad la determinación de GSSG para obtener los valores del cociente
GSSG/GSH. Es importante tener en cuenta que la mera disminución de la
concentración de GSH no implica necesariamente una situación de
estrés oxidativo. Es el incremento en el cociente el que denota un estado
de estrés oxidativo. La versatilidad del cociente GSSG/GSH ha permitido
caracterizar situaciones prooxidantes tanto en células y en mitocondrias
aisladas como en hepatocitos aislados, células en cultivo y también
en sangre total de animales o eres humanos. En la apoptosis, células
neoplásicas en el ejercicio físico, el envejecimiento o la diabetes
han sido descritos aumentos del cociente GSSG/GSH.
Capacidad antioxidante total.
Esté parámetro permite determinar la acción acumulada antioxidante
de todos los antioxidantes presentes en el plasma o en algún fluido corporal.
Aporta, por tanto, un parámetro integrado más que la simple suma
de la actividad de las distintas sustancias antioxidantes presentes en una muestra
biológica. Por ello, no es una medida directa del estrés oxidativo,
pero sí permite tener una idea bastante aproximada de las condiciones
en las que nos estamos moviendo. Esto es particularmente útil en muestras
de seres humanos, ya que el procesamiento de las muestras, habitualmente plasma,
es muy sencillo. El método original se centra en el análisis TRAP
(Total Radical-trapping Antioxidant Parameter) propuesto por Wayner et al. en
1985. El método se basa en la propiedad de algunas sustancias como ABAP
o AAPH de descomponerse produciendo un flujo de radicales peroxilo a una velocidad
constante y dependiente de temperatura. Estos radicales peroxilo inician una
cadena de lipoperoxidaciones. El método tiene algunos problemas, como
el de ser muy sensible a la temperatura o cambios de pH. Las condiciones de
almacenamiento de las muestras son también importantes debido a la labilidad
de algunos antioxidantes. Se recomienda su análisis inmediato y cuando
esto no es posible, la rápida obtención del plasma en el caso
de muestras sanguíneas, su almacenamiento a -80ºC y su determinación
en los tres días siguientes. La concentración de proteínas
o ácido úrico, debido a su alto poder antioxidante, debe ser tenida
en cuenta a la hora de exponer los resultados.
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Juan Sastre Belloch y Federico V.
Pallardó Calatayud*
*Departamento de Fisiología. Facultad de Medicina
Universidad de Valencia.
Av. Blasco Ibañez 17
46010 Valencia
Federico.V.Pallardo@uv.es
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