Oxígeno hiperbárico como una estrategia de protección contra lesiones por isquemia/reperfusión

Actualmente las lesiones asociadas a isquemia cerebral y cardiaca, como lesión/reperfusión, infarto de miocardio y accidente cerebrovascular, son los trastornos más frecuentes que causan desórdenes devastadores y muerte. Si bien se han logrado grandes avances en los procedimientos de revascularización y recanalización de arterias ocluidas, este tratamiento no es capaz de mitigar la muerte celular que ocurre durante la reperfusión.

Los mecanismos fisiopatológicos de estos trastornos recaen en estrés oxidativo, inflamación, disfunción microvascular y muerte celular, por lo que la Terapia de Oxigenación Hiperbárica (TOHB) ha surgido como estrategia protectora de las lesiones debidas a isquemia e infarto agudo de miocardio y procedimientos de revascularización con resultados alentadores.

La TOHB contrarresta la hipoxia tisular, suministrando oxígeno a un área con flujo sanguíneo disminuido, contrarrestando los eventos que se generan debido a la isquemia tisular, estimulando la transducción de señales y expresión de genes oxígeno-dependiente y normalizando el metabolismo celular e inhibiendo la apoptosis.

En un trabajo de Hentia y col se realizó una revisión de varios estudios clínicos que confirman los efectos beneficiosos de la terapia de oxígeno hiperbárico sobre la isquemia reperfusión en diferentes tejidos.

Entre los trabajos citados, un modelo animal realizado en 1996 ya demostró que 5 sesiones previas de TOHB produjo una mayor resistencia a la isquemia asociada a accidente cerebrovascular (ACV) que el grupo control.

De los resultados obtenidos por Xiong en el año 2000, se sabe que repetidos ciclos de TOHB inducen la tolerancia contra la isquemia transitoria, pero no frente a la isquemia permanente, como sucede cuando una arteria se ocluye totalmente y. En ese estudio la zona de infarto cerebral se redujo de 40.6mm3 a 16.2mm3 después de 5 sesiones de TOHB

En 2001 el Dr Kim y su equipo publicaron un artículo en el que mostraron que el pre-acondicionamiento por TOHB generaba aumento de la actividad y expresión génica de la enzima catalasa, una importante enzima antioxidante.

Otros estudios evaluaron la producción de especies reactivas de oxígeno y su relación con el preacondicionamiento. Concluyeron que TOHB aumenta la formación de especies reactivas de oxígeno (EROs), que desencadenan vías de señalización con el objetivo de aumentar la formación de enzimas antioxidantes, responsable de proteger el tejido de la injuria por isquemia/reperfusión.

En 2007 Li, Li Zhang, Wang y Xiong, estudiaron los efectos de TOHB en cultivo celulares. Las células fueron sometidas a daño por peróxido de hidrógeno (H₂O₂), que causó daño al ADN y pérdida de viabilidad celular. Los efectos protectores de la TOHB comenzaron a las 4hs y duraron al menos 24hs. Además, se registró un aumento de los niveles de la enzima Hemo-oxigenasa-1 (HO-1), isoforma inducida por estrés. Esta enzima está implicada en la modulación de procesos inflamatorios y juega un rol preponderante en el establecimiento del efecto protector.

La apoptosis, es decir la muerte celular programada, se ve disminuida cuando se utiliza TOHB como tratamiento de pre-acondicionamiento. Varios estudios hallaron que TOHB inhibe la apoptosis mediante la inhibición de la vía mitocondrial, reduciendo los niveles de la citocromo C oxidasa y actividad de las enzimas caspasa-3 y caspasa-9.TOHB suprime la p38 MAPK, una clase de quinasas que se estimulan por estrés y participan en diferenciación celular, apoptosis y autofagia.

En conclusión, la inclusión de TOHB en la prevención de la inflamación e injuria por isquemia reperfusión se puede extrapolar a diversas patologías donde la obstrucción parcial de la microvasculatura pueda suceder durante la evolución de la enfermedad. De esta manera, evita sus consecuencias en el tejido dañado posteriormente re perfundido.

Así, el estudio de su efecto se aplica principalmente a pre acondicionamiento en cirugías cardíacas, trasplantes de órganos, reconstrucción de torsión testicular, protección de consecuencias en movilización de trombos en ACV isquémico, protección contra el re infarto en pacientes cardíacos y patologías donde se encuentran trombosis periférica en miembros y órganos por alteración endotelial y de la microvasculatura.

La incorporación de TOHB en el tratamiento de estas enfermedades podría proteger de la inflamación desmedida endotelial con el consecuente daño por reperfusión y contribuir a mejorar notablemente la morbilidad de muchísimas patologías muy frecuentes en la actualidad.

Fuente

Hentia C, Rizzato A, Camporesi E, Yang Z, Muntean DM, Săndesc D, Bosco G. An overview of protective strategies against ischemia/reperfusion injury: The role of hyperbaric oxygen preconditioning.  Brain Behav. 2018 Mar 30;8(5).