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Vascular oxidant stress: Molecular mechanisms and pathophysiological implications

Estrés oxidativo vascular: mecanismos moleculares e implicaciones patofisiológicas

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Abstract

The term oxidative stress refers to a situation in which cells are exposed to excessive levels of either molecular oxygen or chemical derivatives of oxygen (ie, reactive oxygen species). Three enzyme systems produce reactive oxygen species in the vascular wall: NADH/NADPH oxidase, xanthine oxidoreductase, and endothelial nitric oxide synthase. Among vascular reactive oxygen species superoxide anion plays a critical role in vascular biology because it is the source for many other reactive oxygen species and various vascular cell functions. It is currently thought that increases in oxidant stress, namely excessive production of superoxide anion, are involved in the pathophysiology of endothelial dysfunction that accompanies a number of cardiovascular risk factors including hypercholesterolemia, hypertension and cigarette smoking. On the other hand, vascular oxidant stress plays a pivotal role in the evolution of clinical conditions such as atherosclerosis, diabetes and heart failure.

Resumen

El término estrés oxidativo hace referencia a una situación en la que las células están expuestas a elevadas concentraciones de oxígeno o de sus derivados (especies reactivas del oxígeno). Tres son los sistemas enzimáticos principales que producen especies reactivas del oxígeno en la pared vascular: La NADH/NADPH oxidasa, la xantino óxido-reductasa y la sintasa endotelial del óxido nítrico. La especie reactiva del oxígeno fundamental de la pared vascular es el anión superóxido, pues es la fuente de otras especies reactivas y modifica múltiples funciones de las células vasculares. Actualmente se piensa que un aumento del estrés oxidativo, relacionado sobre todo con una excesiva producción de anión superóxido, interviene en la fisiopatología de la disfunción endotelial asociada a factores de riesgo cardiovascular como la hipercolesterolemia, la hipertensión y el tabaquismo. Además, el estrés oxidativo vascular puede ser determinante de la evolución de enfermedades como la aterosclerosis y la diabetes y de cardiopatías con insuficiencia cardiaca.

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Authors and Affiliations

  1. Unidad de Fisiopatología Vascular, Facultad de Medicina, Univ. de Navarra, Pamplona

    G. Zalba, J. Beaumont, G. San José, A. Fortuño, M. A. Fortuño & J. Díez

Authors
  1. G. Zalba
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  2. J. Beaumont
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  3. G. San José
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  4. A. Fortuño
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  5. M. A. Fortuño
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  6. J. Díez
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Zalba, G., Beaumont, J., José, G.S. et al. Vascular oxidant stress: Molecular mechanisms and pathophysiological implications. J. Physiol. Biochem. 56, 57–64 (2000). https://doi.org/10.1007/BF03179777

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