Biomarcadores de la respuesta celular al estrés oxidativo en presencia de antioxidantes en varios modelos celulares

Abstract

En la actualidad, existe en nuestra sociedad un interés creciente con respecto a los antioxidantes. En la presente Tesis examinaremos las acciones de diferentes antioxidantes, naturales y sintéticos, sobre la viabilidad y la funcionalidad en páncreas exocrino, astrocitos y células tumorales AR42J. Prestaremos especial atención a los cambios inducidos sobre la viabilidad celular, el ciclo celular, la homeostasis del ion Ca2+, la fisiología mitocondrial y los procesos secretores. Los antioxidantes elegidos han sido la melatonina y el ebselén.

La melatonina no parece tener efectos negativos sobre la viabilidad celular, mientras que el ebselén la reduce en los modelos celulares en que se ha ensayado. Además, la melatonina y el ebselén presentan, a las concentraciones estudiadas y en los tipos celulares utilizados, efectos contrarios sobre la homeostasis del ion Ca2+. La melatonina, per se, no estimula la secreción de amilasa pancreática, pero reduce la secreción estimulada por el agonista pancreático CCK-8. No se han detectado cambios en los parámetros mitocondriales estudiados en las células acinares pancreáticas incubadas en presencia de melatonina. Por el contrario, el ebselén induce cambios importantes en la [Ca2+]m, en el potencial de membrana y en la integridad de la red mitocondrial, que podrían comprometer su función.

A la vista de los resultados, creemos que no es posible generalizar y asumir que los antioxidantes, cualesquiera, tienen efectos positivos sobre el organismo.

Nowadays, in our society an increasing interest on antioxidants exists. In this PhD thesis we will examine the effects of different antioxidants on cell viability and function, employing exocrine pancreatic cells, hippocampal astrocytes and AR42J tumor cells as cellular models. We will pay major attention to the changes induced by various antioxidants on cell viability, the cell cycle, Ca2+ homeostasis, mitochondrial physiology and the secretory processes.Melatonin and ebselen are the antioxidants chosen for this purpose.

Melatonin does not exert deleterious effects on cell viability, whereas in the presence of ebselen a decrease in cell viability was observed in the cellular models in which it was tested. Moreover, melatonin and ebselen, at the concentrations evaluated and in the cellular models employed, depict opposite effects on Ca2+ homeostasis. Melatonin, itself, does not stimulate amylase release by pancreatic acinar cells, but reduces amylase secretion evoked by the pancreatic agonist CCK-8. No detectable changes in the mitochondrial parameters studied were observed in pancreatic acinar cells incubated with melatonin. Conversely, in astrocytes and AR42J cells, ebselen led to major changes in [Ca2+]m, in mitochondrial membrane potential, in mitochondrial membrane permeability and on mitochondrial network integrity, which could compromise their function.

Therefore, we think that it is not possible by the moment to assume that antioxidants, any type, have beneficial effects on the body.