El cervell humà utilitza aproximadament el 20% del subministrament d'oxigen del cos. En condicions fisiològiques, entre l'1 i el 2% de l'O2 consumit es converteix en ROS, cosa que provoca estrès oxidatiu. En comparació amb la proporció d'aquestes molècules en altres òrgans, el cervell té una proporció més alta de lípids i àcids grassos poliinsaturats, cosa que fa que el cervell sigui particularment susceptible als danys causats pels ROS. L'estrès oxidatiu al cervell indueix danys i mort cel·lulars i s'ha implicat en la progressió d'un gran nombre de malalties neurodegeneratives, com ara la malaltia d'Alzheimer (MA), la malaltia de Parkinson (MP) i l'esclerosi lateral amiotròfica (ELA).

CC：Andreu Gillies Fonts: wikimedia

Prenent com a exemple la malaltia de Parkinson, el Parkinson és un trastorn neurodegeneratiu comú que afecta principalment el sistema nerviós motor. Es caracteritza per la mort de cèl·lules de la substància negra del mesencèfal, cosa que provoca una deficiència de dopamina en àrees relacionades del cervell. Una característica de les neurones de la substància negra és l'acumulació de neuromelanina dependent de l'edat; les cèl·lules que contenen neuromelanina són les que més probablement es perden en la malaltia de Parkinson. Tot i que el mecanisme darrere de la degeneració de les neurones dopaminèrgiques al cervell dels pacients de Parkinson és complex i encara no s'entén completament, els estudis han trobat nivells elevats de lípids, proteïnes, ADN i ARN oxidats al cervell; l'augment d'aquests biomarcadors de dany oxidatiu demostra l'associació de la malaltia de Parkinson i la seva progressió amb l'augment de l'estrès oxidatiu al cervell.

Les cèl·lules pretractades amb concentracions molt baixes d'àcid nervònic van mostrar un augment significatiu de la viabilitat cel·lular (Figura 1).1.b) 

La viabilitat cel·lular va augmentar significativament amb el pretractament amb una concentració molt baixa de NA. (Fig. 1.b)

Superòxid dismutasaAugment dels nivells d'expressió de MnSOD (Figura a) i Cu/ZnSOD (Figura b)

Els nivells d'expressió de l'enzim superòxid dismutasa Mn SOD (Fig. 2.a) i Cu/Zn SOD (Fig. 2.b) també van augmentar significativament.

Augment dels nivells d'expressió de la γ-glutamilcisteïna sintasa (GCLC) (Figura 3.c)

els nivells d'expressió de GCLC també van augmentar significativament a la figura 3.c

L'estudi va utilitzar cèl·lules de feocromocitoma de rata (PC-12) estimulades per 6-hidroxidopamina (6-OHDA) per induir estrès oxidatiu, servint com a model per a la malaltia de Parkinson, per investigar els efectes neuroprotectors de l'àcid nervònic. Els experimentadors van pretractar les cèl·lules PC-12 amb diferents concentracions d'àcid nervònic durant 48 hores, seguit d'un cotractament amb àcid nervònic i 6-OHDA durant 48 hores més per induir estrès oxidatiu cel·lular. Les cèl·lules pretractades amb una concentració molt baixa d'àcid nervònic van mostrar augments significatius en la viabilitat cel·lular; els nivells de malondialdehid (MDA), un marcador de la peroxidació lipídica, es van reduir significativament en les cèl·lules tractades amb àcid nervònic; els nivells d'expressió de superòxid dismutases icLa glutamilcisteïna sintetasa va augmentar significativament, cosa que indica que el tractament previ amb àcid nervònic va activar el sistema de defensa antioxidant cel·lular. Els resultats experimentals suggereixen que l'àcid nervònic pot actuar com a mediador neuroprotector al cervell.

Referències[1]Chen, Xueping et al.“Estrès oxidatiu en malalties neurodegeneratives.” Recerca en regeneració neuronal vol. 7,5 (2012): 376-85. doi:10.3969/j.issn.1673-5374.2012.05.009.

[2] Umemoto, Hiroki et al. “Efecte protector de l'àcid nervònic contra l'estrès oxidatiu induït per 6-hidroxidopamina en cèl·lules PC-12”. Journal of oleo science vol. 70,1 (2021): 95-102. doi:10.5650/jos.ess20262

[3] Barnham, K., Masters, C. i Bush, A. Malalties neurodegeneratives i estrès oxidatiu. Nat Rev Drug Discov 3, 205–214 (2004).https://doi.org/10.1038/nrd1330

[4] Dauer W, Przedborski S. Malaltia de Parkinson: mecanismes i models. Neuron. 2003;39:889–909.