Malalties neurodegenerativesLes NDD (TND) es caracteritzen per la pèrdua progressiva o persistent de poblacions neuronals vulnerables específiques dins del cervell o la medul·la espinal. La classificació de les NDD es pot basar en diversos criteris, com ara la distribució anatòmica de la neurodegeneració (com ara trastorns extrapiramidals, degeneració frontotemporal o atàxies espinocerebel·loses), anomalies moleculars primàries (com ara β amiloide, prions, tau o α-sinucleïna) o característiques clíniques principals (com ara la malaltia de Parkinson, l'esclerosi lateral amiotròfica i la demència). Malgrat aquestes diferències en la classificació i la presentació dels símptomes, trastorns com la malaltia de Parkinson (MP), l'esclerosi lateral amiotròfica (ELA) i la malaltia d'Alzheimer (MA) comparteixen processos subjacents comuns que condueixen a la disfunció neuronal i a la mort cel·lular.
Amb milions de persones a tot el món afectades per trastorns neurodegeneratius (TND), l'Organització Mundial de la Salut estima que, el 2040, aquestes malalties es convertiran en la segona causa de mort als països desenvolupats. Si bé hi ha diversos tractaments disponibles per alleujar i controlar els símptomes associats a malalties específiques, els mètodes eficaços per frenar o curar la progressió d'aquestes afeccions continuen sent difícils d'aconseguir. Estudis recents indiquen un canvi en els paradigmes de tractament, passant del simple maneig simptomàtic a la utilització de mecanismes de protecció cel·lular per evitar un major deteriorament. Una àmplia evidència suggereix que l'estrès oxidatiu i la inflamació tenen un paper fonamental en la neurodegeneració, posicionant aquests mecanismes com a objectius crítics per a la protecció cel·lular. En els darrers anys, la investigació fonamental i clínica ha revelat el potencial de la teràpia d'oxigen hiperbàric (OTHB) en el tractament de malalties neurodegeneratives.
Comprensió de la teràpia d'oxigen hiperbàric (OTHB)
L'OHB normalment implica augmentar la pressió per sobre d'1 atmosfera absoluta (ATA) —la pressió al nivell del mar— durant una durada de 90 a 120 minuts, sovint requerint múltiples sessions depenent de la condició específica que es tracti. La pressió de l'aire augmentada millora el subministrament d'oxigen a les cèl·lules, cosa que al seu torn estimula la proliferació de cèl·lules mare i potencia els processos de curació mediats per certs factors de creixement.
Originalment, l'aplicació de l'OHBT es va basar en la llei de Boyle-Marriott, que postula la reducció de les bombolles de gas dependent de la pressió, juntament amb els beneficis dels alts nivells d'oxigen en els teixits. Hi ha una sèrie de patologies conegudes que es beneficien de l'estat hiperòxic produït per l'OHBT, incloent-hi teixits necròtics, lesions per radiació, traumatismes, cremades, síndrome compartimental i gangrena gasosa, entre d'altres enumerades per la Societat Mèdica Submarina i Hiperbàrica. Cal destacar que l'OHBT també ha demostrat eficàcia com a tractament complementari en diversos models de malalties inflamatòries o infeccioses, com ara la colitis i la sèpsia. Donat els seus mecanismes antiinflamatoris i oxidatius, l'OHBT ofereix un potencial significatiu com a via terapèutica per a les malalties neurodegeneratives.
Estudis preclínics de teràpia d'oxigen hiperbàric en malalties neurodegeneratives: coneixements del model de ratolí 3×Tg
Un dels estudis destacatses va centrar en el model de ratolí 3×Tg de la malaltia d'Alzheimer (MA), que va mostrar el potencial terapèutic de l'OHBT per millorar els dèficits cognitius. La investigació va involucrar ratolins mascles 3×Tg de 17 mesos d'edat en comparació amb ratolins mascles C57BL/6 de 14 mesos d'edat que servien com a controls. L'estudi va demostrar que l'OHBT no només millorava la funció cognitiva, sinó que també reduïa significativament la inflamació, la càrrega de placa i la fosforilació de Tau, un procés crític associat amb la patologia de la MA.
Els efectes protectors de l'OHBT es van atribuir a una disminució de la neuroinflamació. Això es va evidenciar per la reducció de la proliferació microglial, l'astrogliosi i la secreció de citocines proinflamatòries. Aquestes troballes emfatitzen el doble paper de l'OHBT en la millora del rendiment cognitiu i, alhora, la mitigació dels processos neuroinflamatoris associats amb la malaltia d'Alzheimer.
Un altre model preclínic va utilitzar ratolins amb 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) per avaluar els mecanismes de protecció de l'OHBT sobre la funció neuronal i les capacitats motores. Els resultats van indicar que l'OHBT contribuïa a una millora de l'activitat motora i la força d'adherència en aquests ratolins, cosa que es correlacionava amb un augment de la senyalització de la biogènesi mitocondrial, específicament a través de l'activació de SIRT-1, PGC-1α i TFAM. Això destaca el paper significatiu de la funció mitocondrial en els efectes neuroprotectors de l'OHBT.
Els mecanismes de l'HBOT en les malalties neurodegeneratives
El principi subjacent de la utilització de l'OHB per als trastorns neurodegeneratius (TND) rau en la relació entre la reducció del subministrament d'oxigen i la susceptibilitat a canvis neurodegeneratius. El factor induïble per hipòxia-1 (HIF-1) juga un paper central com a factor de transcripció que permet l'adaptació cel·lular a la baixa pressió d'oxigen i s'ha implicat en diversos TND, com ara la malaltia d'Alzheimer (MA), la malaltia de Parkinson (MP), la malaltia de Huntington i l'ELA, cosa que el marca com una diana farmacològica crucial.
Atès que l'edat és un factor de risc significatiu per a múltiples trastorns neurodegeneratius, és vital investigar l'impacte de l'OHB en la neurobiologia de l'envelliment. Els estudis han indicat que l'OHB pot millorar els dèficits cognitius relacionats amb l'edat en subjectes grans sans.A més, els pacients ancians amb deficiències significatives de memòria van mostrar millores cognitives i un augment del flux sanguini cerebral després de l'exposició a l'HBOT.
1. Impacte de l'OHB sobre la inflamació i l'estrès oxidatiu
L'OHBT ha demostrat la capacitat d'alleujar la neuroinflamació en pacients amb disfunció cerebral greu. Posseeix la capacitat de regular a la baixa les citocines proinflamatòries (com ara IL-1β, IL-12, TNFα i IFNγ) alhora que regula a l'alça les citocines antiinflamatòries (com ara IL-10). Alguns investigadors proposen que les espècies reactives d'oxigen (ROS) generades per l'OHBT intervenen diversos efectes beneficiosos de la teràpia. En conseqüència, a part de la seva acció reductora de bombolles dependent de la pressió i l'assoliment d'una alta saturació d'oxigen tissular, els resultats positius relacionats amb l'OHBT depenen en part de les funcions fisiològiques dels ROS produïts.
2. Efectes de l'HBOT sobre l'apoptosi i la neuroprotecció
La recerca ha indicat que l'OHOT pot reduir la fosforilació hipocampal de la proteïna quinasa activada per mitògens p38 (MAPK), millorant posteriorment la cognició i disminuint el dany hipocampal. S'ha descobert que tant l'OHOT sol com en combinació amb extracte de Ginkgo biloba redueixen l'expressió de Bax i l'activitat de la caspasa-9/3, donant lloc a una disminució de les taxes d'apoptosi en models de rosegadors induïdes per aβ25-35. A més, un altre estudi va demostrar que el precondicionament de l'OHOT induïa tolerància contra la isquèmia cerebral, amb mecanismes que impliquen un augment de l'expressió de SIRT1, juntament amb un augment dels nivells de limfoma de cèl·lules B 2 (Bcl-2) i una reducció de la caspasa-3 activa, subratllant les propietats neuroprotectores i antiapoptòtiques de l'OHOT.
3. Influència de l'OHB en la circulació iNeurogènesi
L'exposició de subjectes a HBOT s'ha associat amb múltiples efectes sobre el sistema vascular cranial, com ara la millora de la permeabilitat de la barrera hematoencefàlica, la promoció de l'angiogènesi i la reducció de l'edema. A més de proporcionar un major subministrament d'oxigen als teixits, l'HBOTafavoreix la formació vascularactivant factors de transcripció com el factor de creixement endotelial vascular i estimulant la proliferació de cèl·lules mare neurals.
4. Efectes epigenètics de l'OHB
Estudis han revelat que l'exposició de cèl·lules endotelials microvasculars humanes (HMEC-1) a oxigen hiperbàric regula significativament 8.101 gens, incloent-hi expressions tant regulades a l'alça com a la baixa, destacant un augment de l'expressió gènica associada a les vies de resposta antioxidant.
Conclusió
L'ús de l'OHBT ha fet avenços significatius al llarg del temps, demostrant la seva disponibilitat, fiabilitat i seguretat en la pràctica clínica. Tot i que l'OHBT s'ha explorat com a tractament no autoritzat per als trastorns neurodestructius i s'han dut a terme algunes investigacions, continua havent-hi una necessitat urgent d'estudis rigorosos per estandarditzar les pràctiques d'OHBT en el tractament d'aquestes afeccions. Calen més investigacions per determinar les freqüències òptimes de tractament i avaluar l'abast dels efectes beneficiosos per als pacients.
En resum, la intersecció de l'oxigen hiperbàric i les malalties neurodegeneratives demostra una frontera prometedora en les possibilitats terapèutiques, que justifica la contínua exploració i validació en entorns clínics.
Data de publicació: 16 de maig de 2025