respuesta inflamatoria y biomarcadores de … · eritrocitos de gonzalo-calvo, frbm, 2010....

RESPUESTA INFLAMATORIA Y

BIOMARCADORES DE FRAGILIDAD

Ana Coto-MontesAlbacete, 2012

INVESPAINVESPA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

Grupo de Respuesta Celular al Estrés Oxidativo

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

ACTIVIDAD SOD

PEROXIDACIÓN LIPÍDICA

ACTIVIDAD GR

ACTIVIDAD CAT

PROTEÍNAS CARBONILADAS

SAMR1 SAMP8

SAMR1 SAMP8

SAMR1 SAMP8

SAMR1 SAMP8

SAMR1 SAMP8

Álvarez-García y cols. (2006)

ESTRÉS OXIDATIVO en SAMP8 (5 meses)ESTRÉS OXIDATIVO en SAMP8 (5 meses)

Escasa neuroprotección en el córtex SAMP8

(5 meses edad) Sureda y cols. (2006)

Incremento temprano del Incremento temprano del ESTRÉS OXIDATIVO ESTRÉS OXIDATIVO en el cerebro bajo en el cerebro bajo

SENESCENCIA ACELERADA SENESCENCIA ACELERADA (SAMP8)(SAMP8)

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

•Respuesta al estrésINVESPAINVESPA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

MARCADORES DE RESISTENCIA A ESTRES

FRAGILIDAD: Un síndrome geriátrico en evolución

LINEAS DE ESTUDIO

60-70

80-90

90-ADELANTE

DECADAS

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

• Teoría de los radicales libres

Daño oxidativo:

Teoría mitocondrial del envejecimiento.

Envejecimiento y estrés oxidativo

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

BALANCE OXIDATIVOEquilibrio establecido entre creación y eliminación de ROS.

El desbalance por aumento de ROS provoca

DAÑO OXIDATIVO

Mecanismos de ROS induciendo daño celularMecanismos de ROS induciendo daño celular

Peroxidación Oxidación de tioles Daño alPeroxidación Oxidación de tioles Daño al DNA Bases de Schiff DNA Bases de Schiff lipídica Formación de carboniloslipídica Formación de carbonilos

Daño a CaDaño a Ca2+ 2+ y Poly ADP Altered expresión y Poly ADP Altered expresión otros sistemas de otros sistemas de ribosilación génicaribosilación génica

transportetransporteProductos Productos AmadoriAmadori

Daño Inestable mantenimiento DDaño Inestable mantenimiento Depleción de ATPepleción de ATPmembranal de gradientes ionicos ymembranal de gradientes ionicos y NAD(P)(H)NAD(P)(H)

Activación/Desactivación de Activación/Desactivación de AGEsAGEsvarios sistemas enzimáticos varios sistemas enzimáticos ((Productos finales Productos finales

de glicosilación avanzada)de glicosilación avanzada)

Daño celularDaño celular

LIPIDOS PROTEINAS DNA AZUCARES

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

BALANCE OXIDATIVO

*SOD

2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O

O2- H2O2/H+e-

+ O2

CAT↑ H2O2

GSH-Px↓ H2O2

H2O + O2

GSH-Px

GSSG + NADPH + H 2GSH + NADP+

GRGR

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

• Teoría de los radicales libres

Envejecimiento y estrés oxidativo Teoría mitocondrial del envejecimiento.

Teoría inflamatoria y molecular del envejecimiento

CITOQUINAS

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

RESPUESTA AL ESTRÉS EN EL ANCIANO

Estado de deficiencia de oxigeno en la sangre, células y tejidos del organismos, con compromiso de función de estos y que es detectado en sangre periférica.

HIPOXEMIA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

Adulto

Anciano sano♀♂ > 75 años

Anciano hipoxémico♀♂ > 75 añosHbSaO2 < 95%

PLASMA

ERITROCITOS

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

ERITROCITOS

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

ERITROCITOS

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

ESTADO REDOX

Pérdida de balance oxidativo con envejecimiento: ↓ GR

Hipoxia agrava la situacion: ↑ SOD

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

ERITROCITOS

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

ESTADO REDOX

Desoxigenación de Hb → MetaHb → -O2

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

ERITROCITOS

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

Estrés oxidativo Disparo de Muerte Celular Programada

Descenso esperanza de vida de los eritrocitos

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOSPLASMA

TAA

mg Trolox / m

g protein

0

1

2

3

4

5

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

**#

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

PD

nmol

car

bony

l pro

tein

/ m

g pr

otei

n

0

2

4

6

8

10

12

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

*

#

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

MOLE RAT (Spalax judaei)

SYRIAN HAMSTER (Mesocricetus auratus)

male female male female

SOD (Units SOD/mg prot.) 72.69 ± 0.37*** 86.94 ± 1.96*** 5.33 ± 1.03 18.11 ± 3.66

CAT (µ mol/mg prot.*min) 26.95 ± 7.51* 16.44 ± 5.53 2.73 ± 0.46 811.16 ± 258.64**

GR (nmol/mg prot*min) 12.54 ± 1.36 7.26 ± 0.99 22.27 ± 3.56** 26.24 ± 2.33 ***

DP (nmol /mg prot.) 2.08 ± 1.18 2.84 ± 0.18 5.13 ± 2.28 5.26 ± 2.78

LPO (nmol /mg prot.) 7.66 ± 1.15 8.48 ± 0.28 22.05 ± 5.83*** 92.25 ± 7.42***

Caballero et al., 2006TAA

mg Trolox / m

g protein

0

1

2

3

4

5

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

**#

Ausencia de Balance Oxidativo en individuos envejecidos

Incapacidad para activar la defensa antioxidante contra ROS

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

(Spalax judaei) (Spalax judaei)

MOLE RATSpalax judaei

PLASMA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOSTeoría inflamatoria y molecular del envejecimiento

Estrés oxidativo causa activación del sistema inflamatorio

Bajo nivel inflamatorio crónico

Enfermedades asociadas a la edad

Envejecimiento propiamente dicho

Enfermedad asociada

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOSEstrés oxidativo causa activación del sistema inflamatorio

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOSEstrés oxidativo causa activación del sistema inflamatorio

TNF - αpg

/ m

l

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

*

IL - 6

pg /

ml

0

5

10

15

20

25

30

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

#

PLASMA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

TNF - α

pg /

ml

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

*

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOSPLASMA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

IL - 6

pg /

ml

0

5

10

15

20

25

30

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

#

PLASMA

TNF - α

pg /

ml

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

*

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

Incapacidad en la respuesta al estrés

TAA

mg Trolox / m

g protein

0

1

2

3

4

5

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

**#

IL - 6

pg /

ml

0

5

10

15

20

25

30

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

#IL-6

PLASMA

PD

nmol

car

bony

l pro

tein

/ m

g pr

otei

n

0

2

4

6

8

10

12

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

CONCLUSIONES

El estrés oxidativo se manifiesta en plasma y eritrocitosincrementándose con el envejecimiento y episodios asociados

TAA

mg Trolox / m

g protein

0

1

2

3

4

5

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

**#

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

CONCLUSIONES

El estrés oxidativo se manifiesta en plasma y eritrocitosincrementándose con el envejecimiento y episodios asociados

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

Este estrés oxidativo dispara apoptosis en eritrocitos, reduciendo su vida media

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA

De Gonzalo-Calvo, J. of Gerontology, 2010

MARCADORES DE ESTRES EN EPISODIOS HIPOXEMICOS

CONCLUSIONES

De Gonzalo-Calvo, FRBM, 2010

Provoca el disparo de la respuesta inmunitaria de forma diferencial

TNF - α

pg /

ml

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

*

IL - 6

pg /

ml

0

5

10

15

20

25

30

MIDDLE-AGEDNO HYPOXIAHYPOXIA

#

MARCADOR DE

PROCESOS CRONICOS

MARCADOR DE

PROCESOS AGUDOS

Respuesta inflamatoria y Biomarcadores de fragilidadINVESPAINVESPA