Envejecimiento y estrés oxidativo en las enfermedades de la superficie ocular

¿Cuáles son las enfermedades oculares cuya aparición y progresión pueden asociarse al estrés oxidativo? ¿Existe alguna diferencia en el mecanismo "desencadenante" en los distintos casos?
Muchas enfermedades oculares están relacionadas con el estrés oxidativo; por ejemplo, se considera que la Degeneración Macular Asociada a la Edad (DMAE) está causada por el estrés oxidativo, al igual que el tabaco, la exposición a la luz azul y ultravioleta y una dieta rica en grasas son causas del estrés oxidativo que da lugar a la DMAE. Las cataratas también se consideran causadas por el estrés oxidativo, al igual que la radiación ultravioleta y la carencia de vitamina C. En cuanto a la superficie ocular, el pterigión y la conjuntivocalasis son patologías relacionadas con el estrés oxidativo.

En la patogénesis del ojo seco, la inflamación desempeña un papel clave en el mecanismo de daño de la superficie ocular. Podría aclarar la compleja interacción entre inflamación y estrés oxidativo: ¿cuál es la causa y cuál el efecto?
Se cree que el mecanismo inicial es el mismo, es decir, la agresión de moléculas importantes en las células de cada tejido, pero al variar los tejidos, el resultado (en términos de patología) es diferente.

La superficie ocular está especialmente expuesta a los agentes medioambientales, ¿es esto relevante para el daño inducido por el estrés oxidativo?
Sí, esto es muy importante. La superficie ocular está expuesta al aire cuando el ojo está abierto, mientras que cuando los ojos están cerrados y durante el sueño, el ojo no está expuesto al aire, por lo que el nivel de oxígeno varía de 150 mmHg a 55 mmHg. Se cree que es precisamente la reperfusión de oxígeno la que induce la formación de muchos radicales libres. Y no se trata sólo del oxígeno, ya que la superficie ocular está expuesta a la luz ultravioleta, que provoca un estrés oxidativo considerable.
Además, muchas de las sustancias químicas que están en suspensión en el aire, como el humo, producen radicales libres en la superficie ocular que dan lugar a una inflamación grave.

¿Existe una relación entre el tabaquismo y el estrés oxidativo en el ojo seco?
Sí, el humo del tabaco aumenta los efectos del estrés oxidativo en el ojo seco. Mi grupo de investigación ha desarrollado varios modelos sobre tabaquismo y ojo seco que muestran un efecto extremadamente negativo.

Aparte de los futuros tratamientos dirigidos a la inhibición terapéutica del estrés oxidativo, ¿existe alguna justificación para la reducción calórica dirigida a prevenir el deterioro de la función de la glándula lagrimal y los cambios morfológicos asociados al estrés oxidativo?
Sí, y es una cuestión importante. Una reciente revisión del grupo de investigación de Verdin identifica la restricción calórica como la principal intervención a tener en cuenta para un enfoque antienvejecimiento. La "fase efectora" de la restricción calórica parece ser el control del daño oxidativo mitocondrial. El control del estrés oxidativo puede lograrse directamente o reduciendo la ingesta calórica, que determina el estrés oxidativo mitocondrial.

Usted es uno de los autores de un estudio publicado recientemente en Investigative Ophthalmology and Visual Science (enero de 2013) sobre el estrés oxidativo lipídico en pacientes con síndrome de Sjögren. Cuáles son los resultados más importantes de este estudio?
El síndrome de Sjögren es una enfermedad autoinmune de naturaleza inflamatoria, por lo que la inflamación es el elemento central de esta patología. Sin embargo, en este estudio hemos podido demostrar que el estrés oxidativo también es muy elevado, por lo que existe la posibilidad de que el círculo vicioso entre el estrés oxidativo y la inflamación se establezca en la progresión de la enfermedad.
Por lo tanto, no sólo controlar la inflamación, sino también controlar el estrés oxidativo puede ser una buena estrategia para tratar el síndrome de Sjögren.
En resumen, el estrés oxidativo está relacionado con el propio proceso de envejecimiento y también, a nivel local, con el ojo, especialmente la superficie ocular, cuando se expone al medio ambiente, a la reperfusión de oxígeno, a la radiación UV, a la luz azul, al smog, al humo, a numerosos patógenos, así como al uso de lentes de contacto. Los tejidos son atacados continuamente por el estrés oxidativo y, aunque el sistema es fuerte para contrarrestar el estrés oxidativo, cuando se altera el equilibrio del sistema, se produce un estado patológico que puede tratarse mediante el control del estrés oxidativo.

Kazuo Tsubota

Para ponerse en contacto con el Prof. Tsubota escriba a Catherine Oshima Correo electrónico: catherine@z8.keio.jp

Profesor Kazuo Tsubota
Jefe del Departamento de Oftalmología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Keio (Tokio, Japón) y profesor visitante del Departamento de Oftalmología del Hospital General Ichikawa de la Facultad de Odontología de Tokio (Chiba, Japón). El Prof. Kazuo Tsubota es un experto en ojo seco reconocido internacionalmente que se ha interesado por la patogénesis y el tratamiento de esta enfermedad. Actualmente dirige numerosos proyectos de investigación sobre procesos de envejecimiento, reconstrucción de la superficie ocular, regeneración corneal, glándula lagrimal, inmunología del síndrome de Sjögren y cicatrización de heridas tras cirugía refractiva.

Bibliografía
1. Altinors DD, Akca S, et al. (2006). Smoking associated with damage to the lipid layer of the ocular surface. Am J Ophthalmol 141(6): 1016-1021.
2. Higuchi A, Ito K, et al. (2011). Daño corneal y disfunción de la glándula lagrimal en un modelo de rata fumadora. Free Radic Biol Med 51(12): 2210-2216.
3. Ibrahim OM, Kojima T, et al. (2012). Corneal and retinal effects of ultraviolet-B exposure in a soft contact lens mouse model. Invest Ophthalmol Vis Sci 53(4): 2403-2413.
4. Kojima T, Wakamatsu TH, et al. (2012). Age-related dysfunction of the lacrimal gland and oxidative stress: evidence from the cu, zn-superoxide dismutase-1 (sod1) knockout mice. Am J Pathol 180(5): 1879-1896.
5. Matsumoto Y, Dogru M, et al. (2008). Alterations of the tear film and ocular surface health in chronic smokers. Eye 22(7): 983.
6. Merksamer PI, Liu Y, et al. (2013). Las sirtuinas, el estrés oxidativo y el envejecimiento: un vínculo emergente. Aging (Albany NY) 5(3): 144-150.
7. Rummenie VT, Matsumoto Y, et al. (2008). Tear cytokine and ocular surface alterations following brief passive cigarette smoke exposure. Cytokine 43(2): 200-208.
8. Wakamatsu TH, Dogru M, et al. (2010). Evaluation of lipid oxidative stress status and inflammation in atopic ocular surface disease. Mol Vis 16: 2465-2475.
9. Wakamatsu TH, Dogru M, et al. (2013). Evaluación del estado de estrés oxidativo lipídico en pacientes con síndrome de sjogren. Invest Ophthalmol Vis Sci 54(1): 201-210.
10. Ward SK, Wakamatsu TH, et al. (2010). The role of oxidative stress and inflammation in conjunctivochalasis. Invest Ophthalmol Vis Sci 51(4): 1994-2002.
11. Ward SK, Dogru M, et al. (2010). Passive cigarette smoke exposure and soft contact lens wear (Exposición pasiva al humo del tabaco y uso de lentes de contacto blandas). Optom Vis Sci 87(5): 367-372.