El oxígeno posee algunas características singulares. Fuedescubierto en el
aire en 1774 por Joseph PRIESTLEY y que fuera reconocido como indispensable para la vida
por el francés Antoine LAVOISIERE, este gas en condiciones biológicas de temperatura y
presión, es poco reactivo, mientras que en los organismos aeróbicos, participa en la
producción de energía necesaria para la vida pero a veces, esto mismo, lo muestra
tóxico. Esta característica, encuentra su explicación en la estructura electrónica de
la molécula de oxígeno que al reaccionar con moléculas orgánicas conducen a la
formación de los radicales libres, pero además, mantiene la cadena de reacciones con
todos los demás radicales libres formando PEROXIDOS, también inestables, que son fuentes
de nuevas reacciones radicalares. Pero si bien las reacciones con el oxígeno producen
energía, la iniciación de la reacción exige un aporte de ésta, estando catalizada por
metales de transición unidos a enzimas, como por ejemplo Fe+Adenosina, en el caso de
formación de radicales libres, ocurre lo mismo.
Los leucocitos polimorfonucleares neutrófilos, eosinófilos y fagocitos mononucleares
(células fagocíticas), por su capacidad de migrar, fagocitar y destruir microorganismos
agresores, son una de las barreras más importantes contra las infecciones. El interior de
la vacuola citoplasmática (fagosoma) es el teatro donde se produce la destrucción de los
microorganismos por la producción de distintos productos tóxicos, generados por dos
series de eventos intracelulares estimulados por la propia fagocitosis. Estos mecanismos
se dividen en Mecanismos Microbiocidas Oxígeno Independientes.(MMOI) y Mecanismos
Microbiocidas Oxígeno Dependientes (MMOD).
Los MMOI están constituídos por la fusión de los gránulos citoplamáticos con el
fagosoma formando el fagolisosoma; en el interior del fagolisosoma se descargan
principalmente enzimas hidrolíticas y proteínas catiónicas al producirse la
degranulación. Los tipos y contenidos de los gránulos citoplasmáticos vertidos en el
interior de la vacuola fagolisosomal, varían según el tipo de fagocito. Todas estas
células poseen gránulos azurófilos (lisosomas) con hidrolasas, lisosima, arginasa y
glicosidasas, además de proteínas catiónicas y mieloperoxidasa. Los neutrófilos y
eosinófilos poseen además gránulos específicos que contienen fundamentalmente
colagenasa, lisosima y lactoferrina.
El estallido del metabolismo oxidativo, que origina productos de reducción y exitación
del oxígeno altamente tóxicos, MMOD, es el conjunto de cambios en el metabolismo del
oxígeno que tiene lugar en los fagocitos ante un gran número de estímulos solubles y
particulados que alteran sus membranas; éstos habitualmente son componentes de los
procesos inflamatorios: Microorganismos opsonizados, fragmento C5 del complemento,
oligopeptidos N-formilados bacterianos y leukotrieno B4.
En condiciones normales con la célula fagocítica en reposo esta vía metabólica está
inactiva. Ante el estímulo se produce el estallido respiratorio, caracterizado por un
aumento dramático del consumo de oxígeno asociado a un incremento de la oxidación de la
glucosa. Se producen en consecuencia, metabolitos altamente tóxicos, tales como: anión
superóxido, peróxido de hidrógeno, radical hidroxilo y oxigeno singulete.
El anión superóxido se forma por la reducción univalente del oxígeno, es decir por
captación de un electrón, por acción de un sistema oxidásico de membrana de los PMN,
la NADPH oxidasa, que daría además lugar a la formación de otros radicales libres. El
anión superóxido sufre espontaneamente, o por acción de la superóxido dismutasa (SOD),
una reacción de dismutación formando agua oxigenada la que por ruptura del enlace -O-O-
(peróxido) forma especies oxigenadas muy oxidantes, como el radical hidroxilo (HO=)
Por otro lado la mieloperoxidasa cataliza la reacción del peróxido de hidrógeno con el
anión cloruro dando lugar al anión hipoclorito, potente oxidante, a partir del cual se
generarían cloraminas lipofílicas altamente tóxicas. La reacción del agua oxigenada
con el hipoclorito produce una forma particular y muy reactiva del oxígeno, el OXIGENO
SINGULETE.
Todos estos oxidantes poseen elevada toxicidad para distintos microorganismos.
La funcionalidad de los PMN, se encuentra disminuída en procesos inflamatorios,
enfermedades infecciosas crónicas, procesos neoplásicos, zonas isquémicas, en las que
se ve comprometida la oxigenación tisular, etc.
La utilización de cantidades supranormales de oxígeno, tal como sucede con la
oxigenoterapia hiperbárica, trae aparejado una potencialización de los MMOD, además de
otros efectos que actúan directa e indirectamente sobre la eliminación de los agentes
agresores.
Los microorganismos anaerobios o miocroaerófilos además se caracterizan por una escasa
protección contra el "stress oxigénico". La ausencia o escasa concentración
de enzimas protectoras contra el efecto oxidante del oxígeno (catalasas, peroxidasas) en
estos microrganismos hace que un aumento de la presión parcial de oxígeno en el medio
torne a éste en un entorno altamente hostil para la supervivencia de este tipo de
bacterias.
Hasta aquí hemos analizados la acción del oxígeno con conceptos fisiológicos. La
Oxígenoterapia Hiperbárica (OHB) consiste en síntesis, en someter a un organismo
viviente a una presión ambiental superior a la atmosférica, dentro de una cámara
cerrada, respirando oxígeno puro.
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