Estrés oxidativo en el glaucoma primario de ángulo abierto. Prevención de la ceguera por glaucoma.

Abstract

Con este estudio hemos pretendido demostrar que los mecanismos de estrés oxidativo y nitrosativo están relacionados con el glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA), y que los neurotransmisores están implicados en las señales que relacionan la hipertensión ocular (HTO) con la muerte por apoptosis de las células ganglionares de la retina y la pérdida subsecuente de las fibras del nervio óptico, lo que conduce a la atrofia óptica y a la ceguera glaucomatosa.<br/>Este estudio de casos y controles lo hemos realizado en muestras de humor acuoso y plasma de sujetos con glaucoma primario de ángulo abierto y sujetos con cataratas no patológicas (grupo comparativo), seleccionados de entre aquellos que acudieron a las consultas de oftalmología del Hospital Universitario Dr. Peset (Valencia), Centro de Especialidades de Monteolivete (Valencia) y Hospital Punta de Europa (Algeciras).<br/>A cada individuo se le realizó un examen oftalmológico completo (presión intraocular, agudeza visual, fondo de ojo, campo visual y análisis de fibras nerviosas por GDx).<br/>Se evaluó el estrés oxidativo mediante la determinación del malonildialdehído (MDA, producto de la peroxidación lipídica), la determinación de la actividad antioxidante de las enzimas superóxido dismutasa (SOD) y glutation peroxidasa (GPx) y la determinación del estado antioxidante total (AOXT). El estrés nitrosativo mediante la determinación de la concentración total de óxido nítrico (ON). Los niveles de serotonina (5-HT) y su principal metabolito (ácido 5-hidroxiindolacético, 5-HIAA) se determinaron por HPLC; y la expresión de la proteína poli (ADP-ribosa) polimerasa-1 (PARP1) mediante western blot e immunoblotting.<br/>Los niveles de MDA, SOD, GPx y ON resultaron superiores significativamente en el grupo de sujetos con glaucoma respecto al grupo de cataratas. El estado antioxidante total observado en el grupo glaucoma fue significativamente inferior al observado en el grupo cataratas. Se observó una disminución en los niveles de 5-HT en los sujetos con glaucoma frente a los sujetos con cataratas, aunque la diferencia no fue significativa; y un aumento significativo en los niveles de 5-HIAA en el grupo glaucoma frente al grupo cataratas. Por último, la expresión de PARP1 resultó significativamente superior en el grupo de sujetos con glaucoma respecto al de sujetos con cataratas.<br/>Hemos demostrado un aumento del estrés oxidativo y del estrés nitrosativo en el glaucoma primario de ángulo abierto frente a las cataratas. La serotonina y su metabolito actúan facilitando la alteración de la homeostasis del humor acuoso en pacientes con glaucoma, permitiendo el aumento de la presión intraocular. El aumento de la expresión de la proteína poli (ADP-ribosa) polimerasa-1 demuestra que en el glaucoma se produce un aumento de la muerte por apoptosis de las células, tanto de las células de la malla trabecular y de las células ganglionares de la retina.<br/>Las moléculas analizadas en el presente estudio podrían ser utilizadas como marcadores de la progresión de la enfermedad glaucomatosa, facilitando el control de la misma y, de este modo, frenando la progresión hacia la ceguera irreversible.

The aim of this study is to demonstrate that oxidative and nitrosative stress mechanisms are related to primary open-angle glaucoma (POAG) and that neurotransmitters are involved with the signals that linked the ocular hypertension (OHT) with the retinal ganglion cell death by apoptosis and the loss of optic nerve fibers, which lead to optic atrophy and glaucomatous blindness.<br/> This case-control study has been carried out in aqueous humor and plasma samples of subjects with POAG and subjects with non-pathological cataracts (comparative group), selected from Dr. Peset University Hospital (Valencia), Monteolivete Specialities Centre (Valencia) and Punta de Europa Hospital (Algeciras).<br/>Oxidative stress has been tested by means the malodialdehyde determination (MDA, a product of lipid peroxidation), the antioxidant activity determination of superoxide dismutase (SOD) and glutatión peroxidase (GPx) enzymes and the total antioxidant status assay (TAS). Nitrosative stress has been evaluated by analyzing the total nitric oxide concentration (ON). Serotonin (5-HT) and hydroxiindolacetic acid (5-HIAA) levels have been determined by HPLC. Finally, the expression of poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1) has been tested by western blot and immunoblotting.<br/>We have demonstrated with this study an increase of oxidative and nitrosative stress in POAG subjects with respect to cataracts subjects. Serotonin and its metabolite act facilitating the alteration of the homeostasis of the aqueous humor in glaucoma patients, leading to an increase in intraocular pressure. Results of PARP1 expression prove that there is an increase of cell death by apoptosis in primary open-angle glaucoma.<br/> The molecules tested in this study may be used as markers of glaucoma progression and might help us to prevent the glaucomatous blindness.