Acción de los antioxidantes NAC y L-Carnitina sobre un modelo de estrés oxidativo crónico en la línea celular mioblastoide C2C12

Abstract

RESUMEN: Las especies reactivas de oxígeno (ROS) cumplen diversos papeles en el metabolismo y vías de señalización celular. Así, dada la importancia de las ROS en las rutas de respuesta a diferentes estímulos celulares, se hace importante conocer los efectos y modulación antioxidante de la respuesta a eventos pro oxidantes.Los resultados de los experimentos realizados en un modelo in vitro de miocitos indican que las células se adaptan a condiciones de estrés oxidativo crónico inducido con glucosa oxidasa GO 5mU/ml (≈ 50μM de H2O2), este tratamiento se llevó a cabo durante 7 días y se demostró que durante este proceso adquieren ventajas para responder a situaciones de estrés oxidativo agudo (H2O2 1mM). Además se encontró que antioxidantes como N-Acetilcisteína (NAC) y L-carnitina (L-Car), desempeñan un importante papel en la prevención de producción de ROS y daño oxidativo del DNA en situaciones de estrés oxidativo agudo, pero interfieren con la respuesta adaptativa cuando son suministrados de forma crónica, perdiendo su capacidad protectora.Al analizar el conjunto estos resultados, se puede concluir que sí es posible obtener adaptación celular en el modelo estudiado y mejorar la respuesta a situaciones de estrés oxidativo agudas, manteniendo niveles bajos de citotoxicidad y genotoxicidad. Como perspectivas futuras al conocimiento del proceso de adaptación al es-trés oxidativo, se vislumbra que el uso de diferentes antioxidantes, puede ayudar a idear nuevas estrategias de tratamiento, al comprender mejor su acción como coadyuvantes terapéuticos, siempre y cuando su empleo sea realmente adecuado y no interfiera con el resultado neto del proceso de control de la enfermedad.

ABSTRACT: Reactive oxygen species (ROS) play different roles in metabolism and cell signalling; therefore, it is quite evi-dent the importance of knowing the routes and involvement of ROS routes in different cellular stimuli, as well as the effect of antioxidants and their modulation of pro-oxidants. Adaptive response to mild chronic oxidative stress in an in vitro myocyte model was induced by 5mU/mL of glucose oxidase (GO) that generate a steady imput of H2O2 50μM in the medium. This treatment regime was extended for 7 days, and it was discovered that after this process, cells develop the advantage to respond to acute challenges up to levels of 1mM of H2O2. The antioxidants N-acetylcysteine (NAC) and L-carnitine (L-Car) sur-prisingly interfere with the adaptive response when added in a chronic way, then loosing their protective capacity. The overall analysis of these results indicate the feasibility of cellular adaptation, that may allow the defence to acute oxidative stress, maintaining low levels of genetic damage and cytotoxic effect. In conclusion, this in-creased resistance seen after prior exposure to oxidants is attributed to an adaptive response to chronic oxidative stress, and this response is notably modified for the chronical use of antioxidants. In perspective, this knowledge about oxidative stress adaptation could be applied to a better use of antioxidants as prodrugs in cotherapy, as long as the net result will not interfere with the control of the disease.