Catarata adquirida: es el tipo más frecuente y es la principal causa de pérdida de visión entre los mayores de 55 años. Está causada por la acumulación de células muertas en las lentes naturales de los ojos, encargadas de enfocar la luz y producir imágenes claras y nítidas. Existen varias modalidades:
- Senil
- Morfología- Subcapsular anterior, subcapsular posterior, nuclear, cortical y en árbol de navidad
- Madurez- Inmadura, madura, hipermadura, morgagniana
- Presenil
- Relacionada con Diabetes Mellitus.
- Relacionada con distrofia miotónica.
- Relacionada con Dermatitis atópica.
- Relacionada con Neurofibromatosis tipo 2
- Traumática
- Lesión penetrante directa.
- Concusión.
- Shock eléctrico.
- Radiaciones ionizantes.
- Radiación infrarroja
- Inducida por fármacos
- Corticoides.
- Clorpromazina.
- Busulfano.
- Amiodarona.
- Oro.
- Alopurinol.
- Secundaria
- Uveitis anterior crónica.
- Glaucoma de ángulo cerrado congestivo agudo.
- Miopía alta (patológica).
- Distrofias hereditarias del fondo de ojo.
La transmisión de la luz disminuye con la edad, sobre todo para las longitudes de onda más pequeñas (hasta 10 veces menos). Esto se debe a dos razones:
- Morfológicamente, las células del cristalino pierden en parte la organización de su citoesqueleto, desarrollan vacuolas y cuerpos densos;
- Se produce una modificación progresiva de las proteínas del cristalino, que genera un disfuncionamiento de los canales iónicos y por tanto un incremento de los niveles de sodio en el interior del cristalino y una disminución del transporte de fluidos.
Todo ello influye en la pérdida de transparencia del cristalino.1
Las modificaciones postraduccionales de las proteínas se acumulan a lo largo de la vida. Además de producirse ligamientos cruzados entre proteínas y degradación, que ocurren en cualquier tipo celular, en el cristalino se produce además de forma significativa un proceso deglicación no enzimática.2 La glicación se produce en las cristalinas sobre los grupos amino de los residuos de lisina. In vitro, esta reacción produce un pigmento fluorescente amarillo, similar al detectado en los cristalinos humanos de edad avanzada, denominado lipofuscina. A pesar de los cambios de color, la cantidad de proteína glicada es menor del 5% en los cristalinos de edad avanzada. La glicación de las cristalinas se debe probablemente a su interacción con el ácido ascórbico y/o la glucosa y posiblemente el glutatión inhibe este proceso, manteniendo estos compuestos en estado reducido.
Cuando la organización de las cristalinas se altera, la transmisión de la luz a través del cristalino disminuye. Esto puede inducirse por acumulación de agua en el cristalino, formación de complejos proteicos de alto peso molecular y acumulación de vacuolas en el interior de las fibras con la edad.
En ciertas condiciones metabólicas asociadas con las cataratas, como la diabetes o la galactosemia, las altas concentraciones de glucosa/galactosa en sangre producen un aumento de la acumulación intracelular de glucosa en el interior de las fibras del cristalino, que satura la vía metabólica de la glicolisis anaerobia. Esto produce una desregulación de las vías metabólicas asociadas, que conduce a la reducción de los niveles de ATP y glutatión, y daño celular secundario, aumentando la difusión de la luz (cataratas). Asimismo, la presencia de niveles altos de glucosa, fructosa y glucosa-6-fosfato podrían inducir glicación no enzimática, aumentando el daño a las proteínas celulares y la opacidad del cristalino en un proceso independiente de la edad.1
Otro componente importante en el desarrollo de cataratas es el efecto de la luz UV. La luz cercana a la UV se absorbe por los residuos detriptófano de las proteínas, convirtiéndose en un cromóforo fluorescente, que puede generar radicales libres. Estos compuestos atacan las proteínas, alterando su función. La inactivación por esta vía de proteínas como las bombas sodio-potasio produce acumulación de agua y opacificación, al menos en modelos animales. El oxígeno aumenta la tasa de foto-oxidación, y la vitamina E, la vitamina C y el glutatiónreducen los efectos del daño por la luz UV.1
- Morfología- Subcapsular anterior, subcapsular posterior, nuclear, cortical y en árbol de navidad
- Madurez- Inmadura, madura, hipermadura, morgagniana
- Relacionada con Diabetes Mellitus.
- Relacionada con distrofia miotónica.
- Relacionada con Dermatitis atópica.
- Relacionada con Neurofibromatosis tipo 2
- Lesión penetrante directa.
- Concusión.
- Shock eléctrico.
- Radiaciones ionizantes.
- Radiación infrarroja
- Corticoides.
- Clorpromazina.
- Busulfano.
- Amiodarona.
- Oro.
- Alopurinol.
- Uveitis anterior crónica.
- Glaucoma de ángulo cerrado congestivo agudo.
- Miopía alta (patológica).
- Distrofias hereditarias del fondo de ojo.
Citoesqueleto
Modificaciones químicas
Modificaciones químicas
Modificaciones químicas
La glicación no enzimática fue descrita por primera vez en 1912 por
el químico francés Louis-Camille Maillard, quien trataba de explicar
el color dorado de los alimentos al cocinarlos, y el cambio de color
y textura de los alimentos tras un almacenamiento prolongado.
La reacción de Maillard o glicación no enzimática comienza con
la formación espontánea de una base de Schiff reversible, entre
el grupo aldehído de un azúcar reductor (como la glucosa) y el
grupo amino primario de una macromolécula, habitualmente una
proteína. En poco tiempo (días), la base de Schiff puede
reorganizarse intramolecularmente y alcanzar un equilibrio más
stable, aunque aún reversible, el producto de Amadori
(en el caso de la glucosa). Tras algunas semanas, los productos
de Amadori pueden sufrir reacciones espontáneas intra- e
inter-moleculares, deshidrataciones y condensaciones, para generar
un conjunto heterogéneo de productos irreversibles, que son en
general fluorescentes, amarillentos y estables. Estos productos se
denominan colectivamente PGA, y su formación es enteramente
no enzimática.
La formación de PGA depende de un número de variables: temperatura,
pH, concentración de proteínas y glucosa y de la tasa de renovación
turnover) del sustrato. In vivo, la variable que sufre mayores modificaciones
es el nivel de glucosa en sangre. Por otro lado, las proteínas de vida media
larga (como las cristalinas del cristalino) tienen más posibilidades de
acumular modificaciones que las proteínas de rápida renovación. Las
proteínas que están expuestas a la glucosa circulante, como las proteínas
extracelulares o séricas (como la hemoglobina de los eritrocitos), serán
más vulnerables a la acción de la glicación no enzimática. Por ello, en la
diabetes, en la que los niveles de glucosa en sangre están elevados de
forma permanente (una condición denominada hiperglicemia crónica),
las tasas de acumulación de proteínas modificadas por PGA aumentan
(por ejemplo en el cristalino, originando cataratas y en los eritrocitos,
lo que se utiliza como método diagnóstico).1
[editar]Efectos funcionales
Las modificaciones estructurales asociadas a los PGA producen
alteraciones funcionales en las moléculas afectadas. Este tipo de
modificaciones se han detectado asociados con el envejecimiento y
la diabetes, lo que sugiere que los efectos de una hiperglicemia crónica
serían similares a un envejecimiento acelerado.
[editar]Proteínas intracelulares
La primera molécula afectada por la glicación que se identificó es un
tipo minoritario de hemoglobina, denominada HbA1c, en los eritrocitos.
Más tarde, se observó que este tipo de hemoglobina era más abundante
en los individuos diabéticos en comparación con los no diabéticos.
Estudios posteriores identificaron un producto de Amadori derivado de
la glucosa ligado covalentemente a la valina N-terminal de la cadena ß de
la hemoglobina. En la actualidad, la medida clínica de la hemoglobina
glicada en los eritrocitos se ha convertido en indicador de los niveles de
glucosa circulantes en sangre, y se utiliza de forma rutinaria para confirmar
el control de la diabetes durante el periodo de 3-4 semanas previo al muestreo.1
Las proteínas del cristalino, las cristalinas, también son candidatas
probables para mostrar una acumulación de PGA, ya que se renuevan
muy poco y la glucosa entra en las fibras del cristalino independientemente
de la insulina (como ocurre en los eritrocitos), de manera que las alteraciones
en estos dos tipos de proteínas (la hemoglobina y las cristalinas) reflejan
directamente las variaciones plasmáticas de glucosa. El aumento con
la edad de agregados proteicos y cromóforos fluorescentes sugiere un
importante efecto de la glicación no enzimática. Esta acumulación de
agregados contribuye a la opacidad del cristalino y la aparición de cataratas.
Estudios in vitro han confirmado que las cristalinas reaccionan con la glucosa,
produciendo ligamientos cruzados, cambios en la absorbancia y aparición
de compuestos fluorescentes, similares a los observados en el envejecimiento
[editar]Proteínas extracelulares
Las proteínas extracelulares, como las proteínas presentes en células
independientes de insulina, están expuestas directamente a las variaciones
plasmáticas de glucosa. La proteína predominante en la matriz extracelular y
el componente principal de los tejidos conectivos, como piel, tendones y huesos,
es el colágeno. Dada su abundancia, su larga vida media y su exposición a la
glucosa circulante, es una buena candidata a sufrir acumulación de PGA. De hecho,
una de las características del envejecimiento es un incremento de la rigidez y la
dureza del colágeno, y esta disminución de la flexibilidad podría, en parte,
atribuirse a ligamientos cruzados entre fibras de colágeno mediadas por PGA.
En los casos en los que se ha medido la presencia de PGA en tejidos ricos en
colágeno, como la aorta, la duramadre o la piel, se ha observado una correlación
positiva con la edad. La modificación por PGA del colágeno también podría
contribuir en laaterosclerosis, nefropatías y alteraciones vasculares periféricas.
El colágeno modificado por PGA puede formar ligamientos cruzados con proteínas
séricas, como lipoproteínas de baja densidad, albúmina o inmunoglobulinas,
contribuyendo a la formación de las placas de aterosclerosis, espesamiento de
la membrana basal en tejidos renales y oclusión de los vasos periféricos.1
[editar]Otras alteraciones
Estudios recientes sugieren que las modificaciones por PGA podrían contribuir al
desarrollo de otras enfermedades relacionadas con la edad, como la enfermedad
de Alzheimer y el infarto cerebral. La acumulación progresiva de placas de ß-amiloide
en el cerebro es la característica fundamental del alzheimer. En estudios recientes
se ha detectado que dichas placas contienen casi tres veces más PGA que
controles de edad similar. Además, la glicación de ß-amiloide soluble in vitro
produjo agregados de fibrillas amiloides insolubles. Estos y otros estudios
sugieren que la glicación podría estar implicada en procesos neurotóxicos.1
Por otro lado, estudios iniciales in vitro indican que los grupos amino de los
ácidos nucleicos, tanto libres como polimerizados, en moléculas de hebra simple
o doble, pueden reaccionar con la glucosa y la glucosa-6-fosfato. Estas
reacciones producen compuestos modificados, fluorescentes, similares a los
observados en proteínas. Cuando se utilizó un plásmido de ADN glicado para
transformarbacterias, la efiencia de la transformación disminuyó considerablemente.
La glicación no enzimática del ADN puede tener efectosmutagénicos, ya que
compromete de forma permanente la integridad del genoma y puede alterar
las funciones celulares, pudiendo inducir la muerte celular en casos extremos,
al activar la respuesta al daño del ADN. Los tipos de mutaciones que se han
observado en ADN modificado por PGA incluyen no sólo sustituciones de bases,
sino también deleciones e inserciones, lo que sugiere que las modificaciones por
PGA inducen mecanismos complejos de reparación del ADN.1
Estudios bien documentados muestran un aumento de alteraciones congénitas
en bebés nacidos de madres diabéticas insulino-dependientes. Utilizando
modelos animales (ratones) para analizar el efecto de la hiperglicemia en el ADN
de los fetos, se piensa que existe un mecanismo común de daño en el ADN y
reparación ineficiente en el envejecimiento normal y en los embarazos de
madres diabéticas.1
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de proteínas que provee el
soporte interno para las células, ancla las estructuras internas de la misma
e interviene en los fenómenos de movimiento celular y en su división. En las
células eucariotas, consta de microfilamentos,filamentos intermedios y
microtúbulos, mientras que en las procariotas está constituido principalmente
por las proteínas estructurales FtsZ yMreB. El citoesqueleto es una estructura
dinámica que mantiene la forma de la célula, facilita la movilidad celular
(usando estructuras como los cilios y los flagelos), y desempeña un importante
papel tanto en el transporte intracelular (por ejemplo, los movimientos de
vesículas yorgánulos) y en la división celular.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las
biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para
el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de
funciones diferentes, entre las que destacan:
- Estructural (colágeno y queratina)
- Reguladora (insulina y hormona del crecimiento),
- Transportadora (hemoglobina),
- Defensiva (anticuerpos),
- Enzimática (sacarasa y pepsina),
- Contráctil (actina y miosina).
Las proteínas están formadas por aminoácidos.
Valina (Val)
Leucina (Leu)
Treonina (Thr)
Lisina (Lys)
Triptófano (Trp)
Histidina (His) *
Fenilalanina (Phe)
Isoleucina (Ile)
Arginina (Arg) *
Metionina (Met)
A los aminoácidos que pueden ser sintetizados por el cuerpo se los conoce como no esenciales y son:
Alanina (Ala)
Prolina (Pro)
Glicina (Gly)
Serina (Ser)
Cisteína (Cys) **
Asparagina (Asn)
Glutamina (Gln)
Tirosina (Tyr) **
Ácido aspártico (Asp)
Ácido glutámico (Glu)
No hay comentarios:
Publicar un comentario