El ojo de un embrión de pez cebra deficiente en NADPH oxidasa 2 tiene una capa de células ganglionares agrandadas (verde) y una inervación alterada del cerebro, lo que conduce a problemas con la señalización entre los ojos y el cerebro. Crédito: Daniel Suter / Purdue University

Según los nuevos estudios con animales, cierto nivel de moléculas vinculadas al estrés oxidativo puede ser esencial para la salud y el desarrollo.

Moléculas reactivas derivadas de , conocido como (ROS), aumenta dramáticamente en el cuerpo durante los tiempos de o enfermedad Este estrés puede ocasionar un daño significativo a las células y se asocia con como el envejecimiento, la infertilidad masculina, las enfermedades degenerativas y el cáncer.

“Creemos que hay una concentración intermedia ideal, pero ninguno de los extremos es bueno”, dijo Daniel Suter, profesor de ciencias biológicas de la Universidad de Purdue.

En un estudio reciente, el equipo de Suter analizó una enzima que produce ROS en embriones de pez cebra para ver si es esencial para el desarrollo de su sistema nervioso. La inhibición de esta enzima, NADPH oxidasa (Nox), produjo complicaciones con la señalización entre los ojos y el cerebro. Los hallazgos fueron publicados en The Journal of Neuroscience .

El equipo de investigación utilizó un medicamento llamado celastrol para inhibir la actividad de Nox, lo que condujo a defectos en la formación de la capa de células ganglionares y el nervio óptico, que envían señales desde la retina del ojo al cerebro.

Pero un medicamento podría afectar otras enzimas además de Nox, por lo que los investigadores necesitaron confirmar sus resultados con otro enfoque. El equipo recurrió a CRISPR, un sistema para modificar genes en células y organismos vivos, para mutar genes Nox en el embrión de pez cebra.

Este método también permitió a los investigadores diferenciar entre diferentes isoformas de Nox. Sus hallazgos muestran que Nox2 podría ser funcionalmente importante para el desarrollo neuronal, mientras que las mutaciones en Nox5 podrían conducir a problemas de desarrollo más generales.

“Este es realmente un estudio sobre el papel de ROS como moléculas de señalización en el desarrollo normal, pero tiene aplicaciones clave para la salud humana”, dijo Suter. “Si tomas demasiados antioxidantes para tratar trastornos o lesiones, podrías entrar en un rango en el que obtienes efectos negativos, porque en última instancia necesitas algunas ROS para la señalización normal. Estamos tratando de determinar si hay un cierto rango que sea mejor. ”


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Más información: Cory J. Weaver et al, la deficiencia de nox2 / cybb afecta la conectividad retinotectal del pez cebra, The Journal of Neuroscience (2018) DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1483-16.2018