Estrés reductivo

El estrés reductivo (SR) se define como una acumulación anormal de equivalentes reductores a pesar de estar en presencia de sistemas de oxidación y reducción intactos. ^[1] Una reacción redox implica la transferencia de electrones de agentes reductores (reductores) a agentes oxidantes (oxidantes) y las parejas redox son responsables de la mayoría del flujo de electrones celular. ^[2] El SR es un estado en el que hay más equivalentes reductores en comparación con las especies de oxígeno reductoras (ROS) en forma de parejas redox biológicas conocidas como GSH/GSSG, NADP+/NADPH y NAD+/NADH. ^[1] El estrés reductivo es la contraparte del estrés oxidativo , donde se espera que los aceptores de electrones se reduzcan en su mayoría. ^[3] El estrés reductivo probablemente se deriva de señales intrínsecas que permiten la defensa celular contra condiciones prooxidativas. ^[4] Existe un equilibrio de regulación por retroalimentación entre el estrés reductor y oxidativo donde el SR crónico induce especies oxidativas (EO), lo que resulta en un aumento en la producción de SR, nuevamente.

Existen varias implicaciones de un exceso de equivalentes reductores: regulación de las vías de señalización celular al disminuir las respuestas de crecimiento celular, modificación de la actividad transcripcional, perturbación de la formación de enlaces disulfuro dentro de las proteínas, aumento del mal funcionamiento mitocondrial, disminución del metabolismo celular y citotoxicidad. ^{[1] [5]} La sobreexpresión de los sistemas enzimáticos antioxidantes promueve el exceso de producción de equivalentes reductores que resulta en el agotamiento de ROS y provoca RS en las células. El factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2 (Nrf2) es un factor de transcripción importante que regula una multitud de genes que codifican la respuesta antioxidante y después de la amplificación descontrolada de esta vía de señalización, aumenta RS. ^{[6] [7] Aunque diferentes orgánulos pueden tener cada uno un estado} redox diferente , a través del sondeo de factores como el glutatión y el peróxido de hidrógeno (H ₂ O ₂ ), se determinó que el estrés reductor está presente en el retículo endoplasmático (RE) de las células senescentes . El estrés reductor es significativo en el proceso de envejecimiento de una célula y cuando el estado de oxidación del RE es elevado, el envejecimiento celular se ralentiza. ^[8] En particular, cuando el estrés reductor aumenta, puede dar lugar a muchos efectos posteriores, como el aumento de la apoptosis , la disminución de la supervivencia celular y la disfunción mitocondrial , todo lo cual debe regularse adecuadamente para garantizar que se satisfagan las necesidades de la célula. ^[9] Los datos muestran que, en una mitocondria aislada, cuando hay una alta proporción de NADH/NAD+, un ejemplo de RS, las ROS aumentan significativamente en la matriz mitocondrial, lo que da como resultado un derrame de H2O2 desde las mitocondrias. ^[4] Incluso se ha sugerido que el estrés reductor conduce a una mayor probabilidad de miocardiopatía en humanos. Esto también se ha relacionado misteriosamente con la presencia abundante de la proteína de choque térmico 27 ​​(Hsp27), lo que sugiere que los niveles altos de Hsp27 pueden inducir miocardiopatía. ^[10] El estrés reductivo está presente en muchas enfermedades con anomalías como el aumento de equivalentes reductores, lo que resulta en problemas como el estrés oxidativo inducido por hipoxia . ^[8] Un entorno redox más reductivo promueve la metástasis del cáncer y las células cancerosas utilizan el estrés reductivo para promover el crecimiento y resistir agentes anticancerígenos, como la quimioterapia y la radioterapia. ^[4]

• Estrés antioxidante