Enfermedades neurodegenerativasLas enfermedades neurodegenerativas (END) se caracterizan por la pérdida progresiva o persistente de poblaciones neuronales vulnerables específicas en el cerebro o la médula espinal. Su clasificación puede basarse en diversos criterios, como la distribución anatómica de la neurodegeneración (por ejemplo, trastornos extrapiramidales, degeneración frontotemporal o ataxias espinocerebelosas), anomalías moleculares primarias (como el β-amiloide, priones, tau o α-sinucleína) o características clínicas importantes (como la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica y la demencia). A pesar de estas diferencias en la clasificación y la presentación de los síntomas, enfermedades como la enfermedad de Parkinson (EP), la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la enfermedad de Alzheimer (EA) comparten procesos subyacentes comunes que conducen a la disfunción neuronal y, finalmente, a la muerte celular.
Con millones de personas afectadas por enfermedades neurodegenerativas en todo el mundo, la Organización Mundial de la Salud estima que, para 2040, estas enfermedades se convertirán en la segunda causa principal de muerte en los países desarrollados. Si bien existen diversos tratamientos disponibles para aliviar y controlar los síntomas asociados con enfermedades específicas, aún no se han encontrado métodos eficaces para ralentizar o curar la progresión de estas afecciones. Estudios recientes indican un cambio en los paradigmas de tratamiento, pasando del mero control sintomático a la utilización de mecanismos de protección celular para prevenir un mayor deterioro. Numerosas evidencias sugieren que el estrés oxidativo y la inflamación desempeñan un papel fundamental en la neurodegeneración, lo que convierte a estos mecanismos en objetivos críticos para la protección celular. En los últimos años, la investigación básica y clínica ha revelado el potencial de la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.
Comprender la terapia de oxígeno hiperbárico (TOHB)
La oxigenoterapia hiperbárica (OHB) generalmente consiste en aumentar la presión por encima de 1 atmósfera absoluta (ATA) —la presión a nivel del mar— durante 90-120 minutos, y a menudo requiere varias sesiones según la afección específica que se esté tratando. El aumento de la presión atmosférica mejora el aporte de oxígeno a las células, lo que a su vez estimula la proliferación de células madre y potencia los procesos de curación mediados por ciertos factores de crecimiento.
Originalmente, la aplicación de la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) se fundamentó en la ley de Boyle-Marriott, que postula la reducción de las burbujas de gas en función de la presión, junto con los beneficios de los altos niveles de oxígeno en los tejidos. Se sabe que diversas patologías se benefician del estado hiperóxico producido por la OHB, incluyendo tejidos necróticos, lesiones por radiación, traumatismos, quemaduras, síndrome compartimental y gangrena gaseosa, entre otras enumeradas por la Sociedad Médica Subacuática e Hiperbárica. Cabe destacar que la OHB también ha demostrado eficacia como tratamiento complementario en diversos modelos de enfermedades inflamatorias o infecciosas, como la colitis y la sepsis. Dados sus mecanismos antiinflamatorios y antioxidantes, la OHB ofrece un potencial significativo como vía terapéutica para las enfermedades neurodegenerativas.
Estudios preclínicos de la terapia de oxígeno hiperbárico en enfermedades neurodegenerativas: perspectivas del modelo de ratón 3×Tg
Uno de los estudios notablesEste estudio se centró en el modelo de ratón 3×Tg de la enfermedad de Alzheimer (EA), que demostró el potencial terapéutico de la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) para mejorar los déficits cognitivos. La investigación incluyó ratones 3×Tg machos de 17 meses de edad, comparados con ratones C57BL/6 machos de 14 meses de edad como grupo control. El estudio demostró que la OHB no solo mejoró la función cognitiva, sino que también redujo significativamente la inflamación, la carga de placas y la fosforilación de la proteína Tau, un proceso crítico asociado con la patología de la EA.
Los efectos protectores de la HBOT se atribuyeron a una disminución de la neuroinflamación. Esto se evidenció por la reducción de la proliferación microglial, la astrogliosis y la secreción de citocinas proinflamatorias. Estos hallazgos resaltan el doble papel de la HBOT en la mejora del rendimiento cognitivo y, simultáneamente, en la mitigación de los procesos neuroinflamatorios asociados a la enfermedad de Alzheimer.
Otro modelo preclínico utilizó ratones tratados con 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) para evaluar los mecanismos protectores de la HBOT sobre la función neuronal y las capacidades motoras. Los resultados indicaron que la HBOT contribuyó a una mayor actividad motora y fuerza de agarre en estos ratones, correlacionándose con un aumento en la señalización de la biogénesis mitocondrial, específicamente a través de la activación de SIRT-1, PGC-1α y TFAM. Esto destaca el papel fundamental de la función mitocondrial en los efectos neuroprotectores de la HBOT.
Mecanismos de la HBOT en enfermedades neurodegenerativas
El principio fundamental del uso de la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) para las enfermedades neurodegenerativas radica en la relación entre la disminución del aporte de oxígeno y la susceptibilidad a cambios neurodegenerativos. El factor inducible por hipoxia-1 (HIF-1) desempeña un papel central como factor de transcripción que permite la adaptación celular a la baja tensión de oxígeno y se ha relacionado con diversas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington y la ELA, lo que lo convierte en una diana farmacológica crucial.
Debido a que la edad es un factor de riesgo significativo para múltiples trastornos neurodegenerativos, es vital investigar el impacto de la HBOT en la neurobiología del envejecimiento. Los estudios han indicado que la oxigenoterapia hiperbárica puede mejorar los déficits cognitivos relacionados con la edad en sujetos mayores sanos.Además, los pacientes ancianos con importantes deficiencias de memoria mostraron mejoras cognitivas y un aumento del flujo sanguíneo cerebral tras la exposición a la HBOT.
1. Impacto de la HBOT sobre la inflamación y el estrés oxidativo
La oxigenoterapia hiperbárica (OHB) ha demostrado su capacidad para aliviar la neuroinflamación en pacientes con disfunción cerebral grave. Posee la capacidad de reducir la expresión de citocinas proinflamatorias (como IL-1β, IL-12, TNFα e IFNγ) y aumentar la de citocinas antiinflamatorias (como IL-10). Algunos investigadores proponen que las especies reactivas de oxígeno (ERO) generadas por la OHB median varios efectos beneficiosos de la terapia. En consecuencia, además de su acción reductora de burbujas dependiente de la presión y el logro de una alta saturación de oxígeno tisular, los resultados positivos asociados a la OHB dependen en parte de las funciones fisiológicas de las ERO producidas.
2. Efectos de la HBOT sobre la apoptosis y la neuroprotección
Las investigaciones han indicado que la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) puede reducir la fosforilación de la proteína quinasa p38 activada por mitógenos (MAPK) en el hipocampo, mejorando así la cognición y disminuyendo el daño hipocampal. Se ha observado que tanto la OHB sola como en combinación con extracto de Ginkgo biloba reducen la expresión de Bax y la actividad de la caspasa-9/3, lo que resulta en una disminución de las tasas de apoptosis en modelos de roedores inducidos por αβ25-35. Además, otro estudio demostró que el preacondicionamiento con OHB induce tolerancia a la isquemia cerebral, mediante mecanismos que incluyen una mayor expresión de SIRT1, junto con niveles elevados de linfoma de células B 2 (Bcl-2) y una reducción de la caspasa-3 activa, lo que subraya las propiedades neuroprotectoras y antiapoptóticas de la OHB.
3. Influencia de la HBOT en la circulación yNeurogénesis
La exposición de los pacientes a la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) se ha asociado con múltiples efectos en el sistema vascular craneal, incluyendo el aumento de la permeabilidad de la barrera hematoencefálica, la promoción de la angiogénesis y la reducción del edema. Además de proporcionar un mayor aporte de oxígeno a los tejidos, la OHBfavorece la formación vascularactivando factores de transcripción como el factor de crecimiento endotelial vascular y estimulando la proliferación de células madre neurales.
4. Efectos epigenéticos de la HBOT
Los estudios han revelado que la exposición de células endoteliales microvasculares humanas (HMEC-1) al oxígeno hiperbárico regula significativamente 8.101 genes, incluyendo expresiones reguladas positiva y negativamente, destacando un aumento en la expresión génica asociada con las vías de respuesta antioxidante.
Conclusión
El uso de la oxigenoterapia hiperbárica (OHB) ha experimentado un progreso significativo con el tiempo, demostrando su disponibilidad, fiabilidad y seguridad en la práctica clínica. Si bien se ha explorado la OHB como tratamiento no autorizado para trastornos neurodegenerativos y se han realizado algunas investigaciones, sigue existiendo una necesidad apremiante de estudios rigurosos para estandarizar las prácticas de OHB en el tratamiento de estas afecciones. Es fundamental realizar más investigaciones para determinar las frecuencias óptimas de tratamiento y evaluar el alcance de sus efectos beneficiosos para los pacientes.
En resumen, la intersección entre el oxígeno hiperbárico y las enfermedades neurodegenerativas demuestra una frontera prometedora en posibilidades terapéuticas, lo que justifica la exploración y validación continuas en entornos clínicos.
Hora de publicación: 16 de mayo de 2025