REVISTA
DE
GASTROENTEROLOGIA
DE
MEXICO
´
´
www.elsevier.es/rgmxARTÍCULO
DE
REVISIÓN
Papel
del
estrés
oxidativo
en
el
desarrollo
de
la
enfermedad
hepática
alcohólica
M.
Galicia-Moreno
ay
G.
Gutiérrez-Reyes
b,∗aAdscritaallaboratoriodeHígado,PáncreasyMotilidad(HIPAM),UnidaddeInvestigaciónenMedicinaExperimental,Facultad deMedicina,UNAM,MéxicoD.F.,México
bJefadellaboratoriodeHígado,PáncreasyMotilidad(HIPAM),UnidaddeInvestigaciónenMedicinaExperimental,Facultad deMedicina,UNAM,MéxicoD.F.,México
Recibidoel13dediciembrede2013;aceptadoel26demarzode2014 DisponibleenInternetel24demayode2014
PALABRASCLAVE Estrésoxidativo; Cirrosis; Alcoholismo; Antioxidantes; México Resumen
Antecedentes: Elalcoholeslasustanciaadictivamásaceptadamundialmenteysuconsumoestá relacionadoconmúltiplesproblemasdesalud,económicosysociales.Elhígadoeselórgano encargadodelmetabolismodeletanolyessusceptibledesufrirlosefectostóxicosgenerados poreste.
Objetivo: Proveerunarevisióndetalladadelpapeldelestrésoxidativoenlaenfermedad hepá-ticaalcohólica,losmecanismosdeda˜noinvolucrados,asícomoinformaciónactualdemoléculas cuyaeficaciahepatoprotectorahasidoinvestigada.
Materialesymétodos:SeconsultólabasededatosPUBMEDutilizandocomopalabrasclave: estrésoxidativo,da˜nohepáticoporalcohol,cirrosisalcohólicayantioxidantes,sinlímitede tiempopararecabartodalainformacióndisponibleacercadeestetema
Resultados: Conformealaliteraturaconsultada,elestrésoxidativodesempe˜naunpapel impor-tanteenlagénesisdelda˜nohepáticoporalcohol.Moléculascomo lasespeciesreactivasde oxígeno(ERO)ylasespeciesreactivasdenitrógeno(ERN),formadasduranteelmetabolismo deletanol,modificanestructuralyfuncionalmentemoléculasorgánicasalterandoprocesos bio-lógicosysensibilizandoaloshepatocitosala accióndecitocinascomoelfactordenecrosis tumoral-␣,asícomoalaaccióndeendotoxinas,activandorutasdese˜nalizacióncomolas con-troladasporelfactornuclearkappa-B, lascinasasreguladasporlase˜nalizaciónextracelular 1/2ERK1/2ylasproteínacinasaactivadapormitógenos.
Conclusiones:Elestrésoxidativotieneunpapelimportanteeneldesarrollodelda˜nohepático poralcoholylasmoléculasqueactualmentehanmostradounefectohepatoprotectorenensayos preclínicos y clínicos necesitan someterse a más estudios quedemuestren su eficacia para considerarloscomotratamientosadyuvantesdeestaenfermedad.
©2014AsociaciónMexicanadeGastroenterología.Publicado porMassonDoymaMéxicoS.A. Todoslosderechosreservados.
∗Autorparacorrespondencia:UnidaddeInvestigaciónenMedicinaExperimentalFacultaddeMedicina,UNAM,06720MéxicoD.F.,México. Teléfono:+525556232673;fax:+525556232673Ext.39927.
Correoelectrónico:[email protected](G.Gutiérrez-Reyes). http://dx.doi.org/10.1016/j.rgmx.2014.03.001
KEYWORDS Oxidativestress; Cirrhosis; Alcoholism; Antioxidants; Mexico
Theroleofoxidativestressinthedevelopmentofalcoholicliverdisease
Abstract
Background: Alcoholisthemostacceptedaddictivesubstanceworldwideanditsconsumption isrelatedtomultiplehealth,economic,andsocialproblems.Theliveristheorganincharge ofethanolmetabolismanditissusceptibletoalcohol’stoxiceffects.
Objetivos: Toprovideadetailedreviewoftheroleofoxidativestressinalcoholicliverdisease andthemechanismsofdamageinvolved,alongwithcurrentinformationonthe hepatoprotec-tiveeffectivenessofthemoleculesthathavebeenstudied.
Materialsandmethods: AsearchofthePubMeddatabasewasconductedusingthefollowing keywordsoxidativestress,alcoholicliverdamage,alcoholiccirrhosis,andantioxidants.There wasnotimelimitforgatheringallavailableinformationonthesubjectathand.
Results:Accordingtotheliteraturereviewed,oxidativestressplaysanimportantroleinthe pathogenesisofalcoholicliverdamage.Moleculessuchasreactiveoxygenspecies(ROS)and reactivenitrogenspecies(RNS),formedduringethanolmetabolism,structurallyand functio-nallymodifyorganicmolecules.Consequently,biologicprocessesarealteredandhepatocytes aresensitizedtotheactionofcytokinesliketumornecrosisfactor-␣,aswellastotheaction ofendotoxins,activatingsignalingpathwayssuchasthosecontrolledbynuclearfactorkappa B,extracellularsignalregulatedkinases,andmitogenactivatedproteinkinase.
Conclusions:Oxidativestressplaysanimportantroleinthedevelopmentofliverdamage resul-tingfromalcoholconsumption.Themoleculesthathavecurrentlydisplayedahepatoprotective effectinpreclinicalandclinicaltrialsmustbestudiedfurthersothattheireffectivenesscan beconfirmedandtheycanpossiblybeusedasadjuvanttreatmentsforthisdisease.
©2014AsociaciónMexicanadeGastroenterología.PublishedbyMassonDoymaMéxicoS.A.All rightsreserved.
Introducción
Lasustanciaadictivasocialmentemásaceptadaenelmundo eselalcohol.Elconsumodebebidasalcohólicasesunsello característico de las reuniones sociales. Sin embargo, en muchassociedadessepresentanseriosproblemasdesalud yeconómicos como resultado deun consumo excesivode estasbebidas1,2,yaúnasísepiensaquebebercon
mode-raciónnoesriesgoparalasalud3---6.Unconsumocrónicode
alcohol ounconsumo excesivo pueden ponerenriesgola saludfísicaymental, ycausarda˜nosperjudicialesa dife-rentesórganosincluyendoelcerebro,elhígado,elcorazón, lospulmones,elmúsculoesqueléticoyloshuesos.Elabuso deestasustanciatambiénestáasociadoaproblemas socia-les,comoaccidentesdetránsito,violenciasocial,divorcios, bajaproductividad,abusodemenoresyotroscrímenes7,8.
Elhígadoeselsitioprincipaldelmetabolismodeletanol yelprincipalórganoblancodelda˜noinducidoporesta sus-tancia.Lasusceptibilidaddelhígadoalatoxicidadinducida por el alcohol es debida tanto a las altas concentracio-nesdealcohol presentes ensangre portal, asícomo a las consecuenciasmetabólicasdelmetabolismodeletanol.La enfermedadhepáticaalcohólicaesunespectrodeestadios queincluyeesteatosis(hígadograso),esteatohepatitisy,en casosseveros,fibrosisy/ocirrosis9.
Lafibrosishepáticapuedeserconsideradacomouna res-puesta celular integrada y altamente dinámica del da˜no hepáticocrónico10.Laevolucióndeestasecaracterizapor
la perpetuación de la necrosis del parénquima, hepatitis crónicayalteracionestantocualitativascomocuantitativas enla composición dela matriz extracelular (MEC), mien-trasquelaactivacióndelascélulasestelareshepáticas(por
sus siglaseninglésHSC) yla participación demacrófagos ylas célulasdeKupfferpredominananivelcelular10---12.A
nivelmolecular,factoresdecrecimiento,citocinas, quimio-cinas,cambiosenlaorganizaciónycomposicióndelaMEC, asícomomoléculasrelacionadasconelestrésoxidativo,se indicaquedesempe˜nanunpapelpatológicoimportante10---12.
Existen evidencias que nos muestran la participación del estrésoxidativoencasitodaslascondicionesclínicasy expe-rimentalesdela enfermedadhepáticacrónicadediversas etiologías,incluidoelconsumodealcohol13---15.
Métodos
Seconsultólabase dedatosPUBMED,haciendo usodelas siguientes palabrasclave:estrés oxidativo, da˜no hepático poralcohol,cirrosisalcohólica,antioxidantesysinlímitede tiempo,ademásseutilizaroncomocombinatorioslógicoslas letrasYyO,loquenospermitiórestringirlainformación. Los artículostantoderevisióncomo originalesresultantes denuestrabúsquedafueronseleccionadosdeacuerdo con elobjetivopropuestoenesteestudio.
Radicales
libres,
especies
reactivas
de
oxígeno
y
de
nitrógeno
Todas las moléculas tienenelectrones como componentes periféricosyelcomportamientodeestosdeterminalas pro-piedadesdelasmoléculas.Laestabilidaddeunamolécula dependedelapareamientodesuselectrones,porlotanto, cualquier situación en la cual una especie sea generada conunparelectrónicodesapareadopodríaresultarenuna
Tabla1 Especiesreactivasdeoxígenoynitrógeno impli-cadasenelda˜nohepáticoporalcohol
Especiesreactivas deoxígeno
Especiesreactivas denitrógeno Radicalsuperóxido(O2•−)
Radicalhidróxilo(HO•) Radicalhidroperóxido (HO2•) Radicallipídico(L•) Radicalperoxilipídico (LO2•) Peróxidodehidrógeno (H2O2) Hidroperóxidolipídico (LOOH) Radicalperoxinitrito (ONOO•)
Dióxidodenitrógeno(NO2)
Óxidonítrico(NO)
entidadpotencialmentereactivadenominadaradicallibre. Los radicaleslibrespueden serproducidos enlossistemas biológicosa travésde unavariedad deprocesos16. El
tér-minoradicallibreyespeciesreactivasdeoxígeno(ERO)son utilizadosalapar;sinembargo.eltérminoEROserefierea aquellasmoléculasquímicasreactivasquesonderivadasdel oxígeno17.LasEROincluyenalradicalsuperóxido,elradical
hidroxilo,elperóxidodehidrógenoyelácidohipocloroso. Porotrolado,las especiesreactivasdenitrógeno(ERN)se refierenalóxidonítricoyalasmoléculasderivadasdeél, comolosonelperoxinitritoyeldióxidodenitrógeno.A dife-renciadelasERO,lasERNtienenuntiempodevidamedia máslargoloquelashacemásda˜ninas18(tabla1).
En el hígado, diversos tipos celulares generan ERO a travésde diferentesmecanismosdespués delconsumo de etanol19, los hepatocitos usan mecanismos para producir
ERO como el CYP2E1, alteraciones en la cadena respira-toria mitocondrial yla nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH)oxidasa(Nox)20-22. Enelcitosol,el
meta-bolismo del etanol por laalcohol deshidrogenasa permite laformacióndeacetaldehídoyROS23;además, permitela
generación de la formareducida de la nicotinamida ade-nina dinucleótido (forma reducida), que puede interferir con latransferenciade electronesenlamitocondria faci-litando la generación de ROS24, además la formación de
acetaldehídoincrementaelda˜nomitocondrialpermitiendo unincrementoenlareduccióndeoxígenoasuperóxido25.
LaisoformadelafamiliadelcitocromoP450,elCYP2E1, tiene unespecial altoíndice enla actividad dela NADPH oxidasa;estopermitelaproduccióndegrandescantidades delradical superóxido ydeperóxidodehidrógeno.Enlos microsomashepáticosdesujetosalcohólicosyderoedores alimentados con etanol, el contenido de CYP2E1 correla-cionapositivamenteconlaactividaddelaNADPHoxidasay laperoxidaciónlipídica26.Unincrementoenlaproducción
de ROS también fueevidente en células HepG2 transfec-tadas con un gen de CYP2E127; así, la capacidadde esta
isoformaparareducirO2enradicalsuperóxidoyperóxidode
hidrógenopuedeconsiderarsecomounfactorclaveque con-tribuyealestrésoxidativoduranteunaexposicióncrónicaa etanol.
Porúltimo,sehaobservadoqueeltratamientoconetanol también resultaen la activación deNox en los hepatoci-tos,permitiendounincrementoenlaproducciónderadical
superóxido28.LascélulasdeKupfferson,sinduda,la
prin-cipalfuentedeERO;enellasseexpresaelcomplejoNADPH oxidasayesteeselprincipalmecanismoparalaproducción deestas moléculas28,29;por el contrario, las HSC sonuna
fuenteminoritariadeEROyestasespeciesprooxidantes par-ticipancomo mediadorasdelase˜nalizaciónintracelular30.
Otro mecanismo implicado en el incremento de las ERO duranteelconsumodeetanolestárelacionadoconfallasen loscomplejosiyiiidelacadenatransportadorade electro-nesmitocondrial;sehareportadoquenivelesdeloscentros sulfuro-hierroestándisminuidos comoconsecuenciadeun consumocrónicodealcohol31.Estoimpidelatransferencia
deelectronesdelmononucleótidodeflavina-semiquinonae incrementarla generacióndeaniónsuperóxidodentrodel complejoi; estaslesiones podríanincrementar la transfe-renciadeelectronesaloxígenomolecularyasí losniveles delaniónsuperóxidoydelperóxidodehidrógenodentrode lamitocondriaestaríanelevados30.
Finalmente,lasERNsonproducidasprincipalmente gra-ciasalaaccióndelasintasadeóxidonítricoinducible,que esexpresada entodaslascélulashepáticas; deesta reac-ciónseobtieneelóxidonítrico,elcual,alreaccionarcon unamoléculadeoxígeno,favorece laformacióndelanión peroxinitritoyestefinalmentepuedereaccionarconalgunos ionesmetálicosofavorecerlaS-nitrosilacióndeproteínas16.
Efecto
nocivo
de
las
especies
reactivas
de
oxígeno
en
lípidos
Loslípidospoliinsaturadossonesencialesparaelcompleto soporte del sistemade la célula, incluyendo membranas, retículoendoplásmicoymitocondrias.Laalteracióndesus propiedadesestructuralespuedetenerterribles consecuen-ciasparala funcióncelular.Laperoxidación delípidos ha sido tradicionalmente el principal efecto de los radica-leslibressobreloslípidos queconstituyenlas membranas celulares.Comoresultadodeeste proceso,muchos delos métodosdeensayosebasanenestablecerelda˜noinducido porlosradicaleslibresmidiendolosproductosdereacción deestasmoléculassobreloslípidosdemembrana,comolo sonelmalondialdehído(MDA),el4-hidroxi-2,3-nonenal (4-HNE)yel4-hidroxi-2,3-alquenal,endondelaconcentración deestosproductosdereacciónesproporcionalalda˜no oxi-dativogenerado32.Di Luzio33,en1966, fueel primeroen
observarla peroxidación lipídicadespuésde laexposición aalcoholyestohasidoconfirmadoenotrosestudios34.La
peroxidación de lípidos produce electrófiloscomo el MDA oel4-HNE;estospuedenmodificarproteínasesenciales,lo quetraecomoresultadolapérdidadelafuncióndeesta pro-teínaylahomeostasiscelular.Sehanobservadoincrementos enlosproductosliberadosdelaperoxidaciónlipídicaenlas mitocondriasaisladasderatastratadasconetanol34,35.
Efecto
nocivo
de
las
especies
reactivas
de
oxígeno
en
las
proteínas
Modificacionesoxidativasenlasproteínaspuedendarlugar aalteracionesensusfunciones,asícomoensuestructura. Todoestoconllevaaqueestasproteínasoxidadasse some-tana proteólisis. Elda˜nooxidativo enestas moléculasse
llevaacaboen3etapas:enlaprimeraetapa,unaproteína puedeestarligeramentemodificada,perolaestructura prin-cipalsigueintacta,loqueconllevaaunaligeradisminución desuactividad;enlasegundaetapa,elda˜noinflingidoenla proteínaessuficienteparacausarundespliegueparcialde laproteína,tambiénlassecuenciashidrofóbicas,que gene-ralmente se encuentran cubiertas dentro de proteínas solublesglobulares,quedanexpuestasenlasuperficie.Por último,enlaterceraetapa,silaproteínada˜nadanohasido identificada ydegradada enproteosomas, formaun agre-gadoconotrasproteínas,lípidosyazúcares36.
Existepoca informaciónacercadelaoxidaciónde pro-teínasdespués deunconsumo de etanol.Recientemente, sehanreportadoaltasconcentracionesdeproteínas carbo-niladasenplasmayeritrocitosenpacientesconalcoholismo crónico37.DatosobtenidosporMutlu-Turkogluetal.38
tam-biénfueronacordesconestasobservaciones.
Efecto
nocivo
de
las
especies
reactivas
de
oxígeno
en
el
ADN
La producción y la degradación delas ERO pueden darse tantoexógenacomoendógenamente yundesequilibriode estosprocesos puedegenerar un da˜no anivel de ADN,lo quepuededarlugaramodificacionesyconsecuenciasgraves paralacélula39.Delas ERO,elradicalhidroxiloreacciona
conelADN,específicamenteconlosátomosdecarbonoque estánformando dobles enlaces en las bases nitrogenadas yabstraenunhidrógenodelgrupometilodelatimina,así comodecadaunodelosenlacescarbonohidrógenodel azú-car(2-deoxirribosa)40.Unasdelasbasesmáspropensasal
da˜nooxidativoeslaguanina.Másde20productosde oxida-cióndelabasedeguaninahansidoidentificadosyentreellos elmásabundanteybienestudiadoesel 8-oxo-7,8-dihidro-desoxiguanina,elcual,cuandonoesreparado,resultaser mutagénico,yaqueseapareaconlaadeninaenlugardela citocina41.
Anormalidadesmorfológicasyfuncionalesdela mitocon-driarepresentan una delas primerasmanifestaciones del da˜noaloshepatocitos inducidosporeletanol. Diferentes hipótesishansidoformuladasparaexplicar el mal funcio-namientodeeste organelo;una delas primeras hipótesis estávinculadaalapérdidadelaintegridaddelADNyuna inadecuadasíntesisdeproteínas;además,lasmitocondrias obtenidasde ratas tratadas con etanol mostraron modifi-cacionesensuADN42.DelecionesdelADNmitocondrialson
8veces más frecuentes enhígados de pacientes alcohóli-coscomparados con loscontroles43;además, la inhibición
de la síntesis de proteínas mitocondriales, vinculada con elda˜nodelADNmitocondrialydefectosenlosribosomas, contribuyeadisminuirlafuncionalidaddelsistemade fos-forilaciónoxidativa,loqueresultaenunaacumulaciónde losacarreadoresrespiratoriosreducidosenloscomplejosiy iidespuésdeunconsumocrónicodeetanol44-46.
Da˜
no
hepático
oxidativo
generado
por
el
consumo
de
etanol
Lacapacidadque tieneeletanol deincrementarlos nive-lesdeEROyERN,asícomolaperoxidacióndelípidos,ADN
yproteínas,fuedemostradaenunavariedaddesistemas, célulasyespecies.
Enuninicio,el consumode alcohol favoreceun incre-mentodelapermeabilidadintestinalylatranslocacióndel lipopolisacárido(LPS)bacterianodelintestinoalhígado.En las células de Kupffer, este LPS interactúacon su recep-tor, el TLR4, paracomenzar la se˜nalizaciónque favorece lageneracióndeestrésoxidativoylaproducciónde citoci-nasproinflamatorias,comoelfactordenecrosistumoral-␣ (TNF-␣porsussiglaseninglés),loquefavorecela genera-cióndelda˜nohepático47-50.
Unade las determinantes principalesdel estrés oxida-tivo durante el consumo de etanol está representada por lainduccióndelaisoforma2E1delafamiliadelcitocromo P450enloshepatocitosyenlascélulasdeKupffer39,51pero
no en las HSC52. La inducción del CYP2E1es responsable
delmetabolismo del etanola acetaldehído,pero también incrementalavulnerabilidaddelosalcohólicosalatoxicidad dediversosfármacos,solventesindustrialesyanestésicos51.
Losmecanismosresponsablesdelestrésoxidativoinducido porelconsumodeetanolincluyenlaformación intrahepa-tocitodelasEROporlacadenarespiratoriamitocondrialy la biotransformacióndel etanol, así tambiénporla gene-ración extracelular de ERO por los fagocitos (fig. 1)53,54.
Enparticular,laactividaddelCYP2E1sobreel etanol per-mitelaformaciónderadicaleslibreshidroxietil(HER)53.Las
célulasdeKupfferylosneutrófilosinfiltradosenelhígado representan una fuenteimportante deespecies oxidantes ycontribuyen acausar unda˜nooxidativo durante el con-sumodealcohol55.Comosea,lainteracciónentreelestrés
oxidativoylainflamaciónparalaprogresióndela enferme-dadhepáticaalcohólicaesmáscompleja.Pormencionar,el da˜nooxidativo está implicado enla sensibilización delos hepatocitosalaacciónproapoptóticadelacitocinaTNF-␣. Además, lasEROproducidasporlaactividad delCYP2E1y laNADPH+oxidasaexacerbanlarespuestadelascélulasde
Kupfferaendotoxinasalregularalaalza laexpresióndel receptorToll-like4(TLR-4)56 ytambiénaumentanla
trans-duccióndese˜nalesmediadaporelTLR-4atravésdefactores detranscripción,comoelfactornuclearkappa-B(NF-B)y STAT3, yademás, cinasasactivadaspor se˜nales extracelu-lares(ERK1/2)ylaproteínacinasaactivadapormitógenos (MAPK) llamadap38, generando así un incremento enlos nivelesdecitocinasproinflamatoriascomoelTNF-␣ola IL-1 o citocinas antiinflamatorias, como laIL-10 e IL-657-59.
Recientesevidenciasindicanqueeletanolestimulalavíade Notch,queestáimplicadaenmúltiplesenfermedades infla-matorias, como enterocolitis, vasculitis y bronquitis60,61.
Diversos modelosexperimentales indican que hay un vín-culo entrelase˜nalizaciónmediada por Notch1yel NFB, queesunreguladorcentraldelestréscelularentodoslos tiposdecélulasenelhígado,ysuactivaciónpuede contri-buiraldesarrollodelaesteatohepatitisalcohólica62,63.Wang
etal.demostraronqueeletanolinducelase˜nalizaciónde Notch1enhepatocitosquesobreexpresabanCYP2E1,locual indicaquelaactivacióndeNotch1esdependientedelestrés oxidativo64.
Lacapacidad del etanol para darinicio a la respuesta inmunitaria fueindicada porprimera vez hace 20 a˜nos al hacerlaobservacióndeanticuerposdirigidosaaductosde proteínasconproteínas hepáticas65.Recientemente,seha
Etanol/Acetaldehído CYP450* 2E1 Cadena respiratoria mitocondrial (complejos I y III) Actividad fagocitaria NADPH oxidasa Estrés oxidativo Peroxidación de lipídos Formación de aductos Daño oxidativo Enfermedad hepática alcohólica EROS
Figura1 PrincipalesfuentesgeneradorasdeEROproducidasenelhígadoduranteelconsumodeetanol. ERO:especiesreactivasdeoxígeno.
laenfermedadhepáticaalcohólicaporladetecciónde anti-cuerposqueselectivamente reconocenepítopes derivados delainteraccióndelosHERyproteínas hepáticas66.
Anti-HERIg-Greconoce aCYP2E1modificadopor HERcomo su principalantígenoy,tantoenratacomoenhumano,la pre-senciadeanticuerposanti-HERcorrelacionaconlaactividad delCYP2E166.Sinembargo, larespuestainmunitaria
indu-cidaporelestrésoxidativonoestálimitadaalosaductosde HER;sehanobservadostítulos elevadosdeIgGcirculantes haciaepítopesderivadosdelamodificacióndeproteínasy productosfinalesdelaperoxidación lipídica,comoelMDA y4-HNE,así comoloshidroperóxidoslipídicos,que preva-lecenenpacientesconunaavanzadaenfermedadhepática alcohólica67.Además,lareaccióncombinadadeMDAy
ace-taldehídoconresiduosproteicosdelisinageneraproductos de condensación llamados aductos de MDA-acetaldehído (MAA),quesonantigénicos68yestimulanreacciones
inmuni-tariasenpacientescon enfermedadhepática alcohólica69.
Aproximadamenteel 35% de lospacientes con una enfer-medad hepática por alcohol avanzada también muestran respuestaalinfocitosTCD4+haciaantígenosderivadosde
MDA,indicandoquelosmecanismosoxidativospromueven larespuestainmunitariatantohumoralcomocelular70.
Otravíainvolucradaenelda˜nohepáticoprovocadoporel consumodeetanolyelestrésoxidativoeslamoduladapor laproteínacinasaactivadaporadenosil-monofosfato(AMPK) endistintostiposcelulares,incluyendoneuronas,corazón, músculoesquelético,músculolisovascular,páncreasy célu-lashepáticas71.LaAMPKdesempe˜naunpapelimportanteen
lasobrevivenciacelularduranteelestrésmetabólicoporsu habilidaddemantenerlahomeostasismetabólica.También controlaelestadoredoxylafunciónmitocondrial;sesabe que las vías asociadas aAMPK pueden suprimirla muerte celularinducidaporel estrésoxidativo72.Estaproteínaes
importante en el desarrollo deesteatosis inducida por el consumodeetanol,yaquelainhibicióndeAMPKincrementa
lalipogénesiseinhibela-oxidacióndelosácidosgrasos73.
LainhibicióndelaAMPKpermitelaactivacióndela acetil-CoAcarboxilasa,mejorandolosnivelesdemalonilCoA,lo cualinhibelaabsorciónyla-oxidacióndelosácidosgrasos anivelmitocondrial.Adicionalmente,sehademostradoque laactivacióndeAMPKporlaadiponectinayotrosagentes, comolarosiglitazona,mejoraelhígadograsoinducidoporel consumodeetanolenmodelosanimales,loquedemuestra elpapelclavedelainhibicióndelaproteínaAMPKenel des-arrollodelaesteatosis74,75.Sinembargo,lainhibicióndela
AMPKesparadójica,yaqueelmetabolismodeletanolestá acompa˜nado delaproducción deEROyellos sonfactores críticosqueayudanacontrolarlaactivacióndeAMPK,que esmediada por diferentesestímulos,como la hipergluce-miayeltratamientofarmacológicoconmetformina76.Estos
resultadosindicanquelainhibicióndelAMPKporconsumo dealcoholylaactivacióndelaAMPKporlasEROocurrepor mecanismosdiferentes.
Porotrolado,losprimerosestudiosenlosquese eviden-ciabanlosefectosdelestrésoxidativo enlaactivaciónde laAMPKsurgieronhacemásde10a˜noscuandoChoietal.77
demostraronquelacascadadelaAMPKeraaltamente sen-siblealasERO.
La vía de se˜nalización mediada por el factor nuclear E2relacionado al factor 2(Nrf2)-AREtambiéndesempe˜na un papel importante en el desarrollo de la enfermedad hepática por alcohol. La inducción de muchas enzimas citoprotectoras en respuesta al estrés químico es regu-ladaprimariamenteaniveltranscripcionalporunaproteína denominado ARE (elemento Cis-regulador), que inicial-menteseencontróenelpromotordegenes quecodifican para2 enzimasdetoxificadoras importantes, la glutatión-S-transferasa y la NADPH:quinona óxido reductasa78. La
activación de la transcripción génica a través de ARE es mediadaporelNrf2.Existenevidenciasquemuestranque losnivelesdela proteína,asícomo delARNmdeNrf2,se
encuentran elevados en tejido hepático y en los hepato-citos deanimalestratados demanera crónicacon etanol. Células HepG2 sobreexpresaron la isoforma CYP2E1 y, de igualmanera,mostraronunincrementoenlaexpresióndel ARNmy proteína de Nrf2 comparadas con células HepG2 controles79.Otros reportesadjudicanunpapelimportante
delNrf2enlaproteccióncontraelda˜nohepáticoinducido poretanol.EnratonesknockoutdeNrf2administradosde manera crónicacon etanol se observóun incremento sig-nificativoenlamortalidaddelosanimales comparadocon losanimaleswild-type80;tambiénseobservóuna
disminu-ciónenlahabilidadparadetoxificarelacetaldehídoenlos ratones knockout, lo que permitió la acumulación de losmetabolitostóxicos80.
Sibienesdifícilreproducirexperimentalmenteun esta-dio de fibrosis alcohólica en modelos animales, diversos
estudios handemostradoquela peroxidaciónlipídica pre-cede alas se˜nales de iniciode la fibrosis yestá asociada a un incremento en la producción de citocinas profi-brogénicas como el factor de crecimiento transformante  (TGF-)81; además se ha reportado que la
peroxida-ciónlipídica inducidaporel consumo deetanolpromueve la transactivación del NF-B; de esta manera, se favo-rece la expresión del gen promotor de colágeno ␣2 (1) en las HSC a través de la estimulación de la cas-cada de cinasas en donde participan la PKC, PI3K y la PKB/Akt82. Estas observaciones son consistentes con
el papel del 4-HNE, que actúa como un estímulo pro-fibrogénico para la producción de colágeno en las HSC humanas83.
El resumen de estasvías de se˜nalización se encuentra ilustradoenlafigura2. Enzimas antioxidantes Detox de electrófilos Antiinflamación TLR4 Daño hepática EROS EROS Etanol/Acetaldehído
Figura2 Víasdese˜nalizaciónactivadasporlasEROgeneradasduranteelconsumodeetanol.LasEROproducidas extracelular-mentetienenlacapacidaddepromoverlasobreexpresióndelTLR-4favoreciendolavíadeda˜nomediadaporelLPS;estoconlleva alatranslocacióndelfactordetranscripciónNF-Balnúcleoyasílatranscripcióngénicadecitocinasproinflamatoriassellevaa cabo.LasEROintracelularestambiénpuedenfavorecerlaactivacióndelNF-B,estoatravésdelcomplejoNF-B/Notch1,loque incrementaelda˜no.
Citoplasmáticamente,lasEROgeneradasapartirde diversasfuentes, comola actividaddela NADPHoxidasa, activandiversas proteínasrelacionadaconelda˜nohepáticocomoERK1/2,p38yJAK;estaspromuevenlaactivacióndefactoresdetranscripción comoelAP1ySTAT3,modulandopositivamentelaexpresióngénicadecitocinasproyantiinflamatorias,respectivamente. Lase˜nalizacióncelularrelacionadaconlarespuestahepatoprotectoratambiénsevealteradaporlasERO;lasvíasinducidasporla AMPKyelNrf2/AREseveninhibidasporlaaccióndelasespeciesoxidantes.
Lasflechasverdesindicanpromocióndelarespuesta,mientrasquelasrojasindicaninhibicióndelarespuesta.
AMPK:proteínascinasasactivadasporadenosilmonofosfato;ARE:elementosderespuestaantioxidante;ERO:especiesreactivas deoxígeno;ERK1/2:cinasasreguladasporlase˜nalizaciónextracelular1/2;JAK:cinasasJanus;LPS:lipopolisacárido;NF-B:factor nuclearB;Nrf2:factorrelacionadoalfactornucleareritroidal2.
Sibiensonmúltipleslosfactoresinvolucradosenla gene-racióndeestrésoxidativodurantelaenfermedadhepática alcohólica,elgéneroylaidiosincrasiasonpuntosquedeben sertomadosencuenta.
Lasmujeresdesarrollanlaenfermedadhepáticapor alco-holdeformamássevera,conunconsumomenoryenmenos a˜nos de exposición a este hepatotóxico; los mecanismos exactossedesconocenperoalgunasevidenciasindicanque lashormonassexualesdesempe˜nanunpapelimportante84.
Mujerescon alcoholismocrónicotienendesórdenesensus ciclos menstruales, incluyendo amenorrea, anovulación o ciclosirregularesydisfunciónenlafaselútea85,86.Estudios
hechosenratashandemostradoquelaingestióndealcohol permitenivelesbajosdeestrógenosyciclosanovulatorios caracterizadosporunadisminucióndeprogesterona87;
res-puestassimilares sehanobservadoenmujeresalcohólicas premenopáusicas.Estosresultadosindicanquelos estróge-nos(yprogesterona)sonimportanteseneldesarrollodela enfermedadhepáticapor alcoholyel impactodelas hor-monaspuedediferenciardependiendodelestadoenlavida de la mujer (menopausia, post menopausia), teniendo la ingestadealcoholunpapelimportanteenlageneracióndel da˜no.
Porotrolado,todaslasfasesqueparticipanenel desarro-llodelaenfermedadhepáticaalcohólicaestánreguladaspor genes,queyaseasolosoencombinaciónrepresentan ries-goseinfluyenlasreaccionesconeletanol88.Despuésdesu
absorción,eletanolesdegradadoenelhígadoyotros teji-dosporlaenzimaalcoholdeshidrogenasa(ADH)enelcitosol yporelCYP2E1enlosmicrosomas.DiferentesclasesdeADH sonconocidasyentrelosgenesdelaADHhumana conoci-dos, 2 son polimórficos con 3 alelos existentes paracada unodeellos,elADH2yelADH3,loscualesrevelan carac-terísticasenzimáticasimportantes;losalelosparaADH2son ADH2*1encontradoenloscaucásicosyADH2*2enlos asiá-ticos.Deacuerdoconlasdiferenciasenlacapacidadpara metabolizaralcoholenacetaldehído,sehaespeculadoque enlosindividuoscon elaleloADH2*2hayunmayor riesgo paradesarrollarda˜nohepáticodebidoaunamayor exposi-ciónaacetaldehído89.Unasituaciónsimilarsetieneconlas
variantesgenéticasdelCYP2E1,elalelomutanteCYP2E1c2 estáasociadoconunaelevadatranscripcióngénica,los nive-lesdeproteínayactividad enzimáticacomparadasconlas delaleloc1yestopuederesultarenunamayorexposición delhígadohaciaelacetaldehídoyalasERO,exacerbando elda˜nohepático88.
Defensas
antioxidantes
en
la
enfermedad
hepática
alcohólica
Duranteelconsumodeetanol,seactivandiversasvíasque conllevan alasobreproduccióndeERO;sinembargo,esta producciónmasivamuchasvecessobrepasalacapacidadque tienenlasdefensasantioxidantesendógenasparapoder con-trarrestarelda˜nogenerado;aestefenómenoseleconoce comoestrésoxidativo.
Múltiples son losmecanismoscon losque elorganismo cuenta parahacerfrentea este fenómeno; el sistemade defensaantioxidanteestáconstituidoporungrupode sus-tanciasqueretrasanoprevienenlaoxidacióndeunsustrato oxidablecomoloshidratosdecarbono,proteínas,lípidosy moléculasdelADN90.
Sesabequelaadministracióndeagentesantioxidantes,o agentesquelantesdehierro,cincycobre,asícomoagentes quereponenelglutatiónreducido(GSH),como laN-acetil cisteína,puedeaminoraroprevenirlosefectostóxicosdel alcohol91.Elreemplazodelípidospoliinsaturados
(necesa-riosparaqueselleve acabo laperoxidación lipídica)por triglicéridos decadena mediana o lípidos saturados enla dietaadministradosintragástricamentea rataspreviene o disminuyelaperoxidacióndelípidosyelda˜nohepático indu-cidoporelconsumodealcohol92,93.Demanerainteresante,
laadministracióndeantioxidantescomoebseleno,vitamina E,superóxidodismutasayprecursoresdeGSHprevienenel da˜nohepáticoinducidoporalcoholenratas94.
Otros compuestos que han mostrado tener respuestas benéficasante el da˜nohepático inducido porconsumo de etanolsonloscorticoides;estegrupodefármacospueden aminorarlarespuestainflamatoriadurantelahepatitis alco-hólica, disminuye la producción de citocinas, suprime la formacióndeaductosdeacetaldehído einhibe la produc-cióndecolágeno95.Existenevidenciasdequelospacientes
conunaseveraenfermedadhepática alcohólicayqueson tratadosconesteroidesmuestranmejorashistológicasenun cortoplazo;esta mejoríaestáasociadaaunadisminución encirculacióndelTNF-␣yenlaexpresióndelamoléculade adhesiónintercelular-1, así como cambiosen lamolécula deadhesiónintercelularsoluble-1enlavenahepática96.
Sin duda, la planta más estudiada en el tratamiento de las enfermedades hepáticas es la Silybum marianum; esta consistede 4 isómeros, que son la silibinina, isosili-bina,silidianinaylasilicristina.Detodosellos,lasilibinina es el compuesto más activo. La silimarina ofrece una adecuadaproteccióndeacuerdoconlosresultadosde dife-rentesestudiosdeda˜nohepáticoexperimental,ejerciendo buenos efectos antioxidantes97 y efectos antifibróticos98,
ademásde ser un excelente inmunomodulador y estabili-zadordelasmembranascelulares,así comoenel proceso deregeneración98-101.Clínicamente,lasilimarinaha
demos-trado tener efectos positivos en la enfermedad hepática alcohólica, la cirrosis hepática, el da˜no hepático indu-cido por el consumo de fármacos y además enpacientes diabéticos101.
La metadoxina (piridoxol L-2-pirrolidona-5-carboxilato) es otro de los compuestos que ha demostrado una gran eficaciaeneltratamientodelaintoxicaciónagudapor alco-hol; esta esel pariónico entre la pirrolidonacarboxilato yla piridoxina. El carboxilato de pirrolidona participaen el metabolismo delos aminoácidos a través dela vía del glutatión102, participa en la síntesis de novo de ATP103 y
previenela disminuciónde losniveles deATP,tanto enel cerebrocomoenelhígadoderatasintoxicadasdemanera agudaconetanol104.Demaneraimportante,sesabequela
piridoxinaincrementaelíndicededegradaciónmetabólica deletanol; además, reduce el da˜no enla función celular causadaporel acetaldehído105.La metadoxinapareceser
capazdeacelerarelmetabolismodeletanoltantoenratas comoenhumanosatravés defavorecerelincrementode laactividaddelaenzimaacetaldehídodeshidrogenasa,de aumentarelaclaramientoplasmáticodeetanoly acetalde-hído,ylaeliminaciónrenaldelascetonasproducto desu metabolismo106-108.Estecompuestohasidocapazde
preve-nirladeplecióndeGSH,elda˜nooxidativoaniveldelípidos, laacumulacióndecolágenoylasecrecióndeTNF-␣inducida
porelalcoholyelacetaldehído,tantoenhepatocitoscomo encélulasestelares109.
Además, la metadoxina ha demostrado efectos benéfi-cossobrelamortalidadtempranaenpacientesconhepatitis alcohólicaenelHospitalGeneraldeMéxico(Higueradela Tijera,datosnopublicados).
Loscompuestosantesmencionadosson,ennuestra con-sideración,losquehandestacado enel tratamientodela enfermedadhepática alcohólicay muchos deellos tienen suficiente evidencia científica en modelos animales desu eficacia; estoalienta a seguirestudiando aestas molécu-lasperoahoraenestudios clínicoscontroladosyasípoder considerarlos en el futuro como una herramienta para el tratamientofarmacológicodeestaenfermedad.
Conclusiones
Elconsumocrónicodeetanoldesempe˜naunpapelrelevante enlageneraciónde laenfermedadhepática. Tomandoen cuentaque,demaneranaturaldurantelosprocesos bioquí-micos,existe unabiosíntesisnormaldeERO, seconsidera que la ingestión de etanol favorece el estrés oxidativo y la promoción del da˜no inflamatorio y fibrótico. Debido a quesonmúltipleslosmecanismosatravésdeloscualesel alcoholfavorecelageneracióndelda˜nohepático,la com-plejidadpara desarrollar estrategias terapéuticas para el tratamiento de esta enfermedad es mayor y esto explica porquéactualmenteaúnnoexisteuntratamientoefectivo parapoderresolver esteproblemadesalud.Sinembargo, pensamosquealbloquearunadelasvíasdeda˜noatravés delempleodeantioxidantes, suplementosquefavorezcan lageneracióndenovodeGSHyagentespolifenólicoscomola vitaminaEolasilimarina,asícomoelempleodefármacos comolametadoxina,podríanmejorarlacalidaddevidade estospacientes.
Financiación
La Dra. Marina Galicia Moreno contó con el apoyo del ProgramadeBecasposdoctoralesdelaUNAM,DGAPA 2013-2014,asícomodelprogramaPAPIITIA203113.
Conflicto
de
intereses
Losautoresdeclarannotenerningúnconflictodeinterés.
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