Neurología (May 2022)

Contaminación por ozono, estrés oxidativo, plasticidad sináptica y neurodegeneración

  • P.C. Bello-Medina,
  • E. Rodríguez-Martínez,
  • R.A. Prado-Alcalá,
  • S. Rivas-Arancibia

Journal volume & issue
Vol. 37, no. 4
pp. 277 – 286

Abstract

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Resumen: Introducción: La sobrepoblación y el crecimiento industrial causan un aumento en la contaminación del aire, principalmente de partículas suspendidas y en la formación de ozono. La exposición repetida a bajas dosis de ozono, como la de un día con alta contaminación del aire, genera un estado de estrés oxidativo crónico, el cual causa pérdida de espinas dendríticas, alteraciones en la plasticidad cerebral y en los mecanismos de aprendizaje y memoria, así como muerte neuronal y pérdida de la capacidad de reparación cerebral. Esto tiene un impacto directo en la salud humana, aumentando la incidencia de enfermedades crónico-degenerativas. Desarrollo: Se realizó una búsqueda de artículos originales y revisiones en PubMed, Scopus y Google Scholar (2000-2018) sobre las principales consecuencias de la exposición a ozono, sobre la plasticidad sináptica, sobre el procesamiento de la información en los procesos cognitivos y sobre las alteraciones que pueden llevar al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Conclusiones: Esta revisión describe uno de los mecanismos fisiopatológicos del efecto de la exposición repetida a bajas dosis de ozono, a través de producir un estado de estrés oxidativo crónico, lo cual causa pérdida de la plasticidad sináptica; esta función cerebral es clave tanto en el procesamiento de información como en la generación de cambios estructurales en las poblaciones neuronales. También se aborda el efecto de la exposición crónica a ozono sobre el tejido cerebral, y la estrecha relación entre la contaminación por ozono y la aparición y evolución de las enfermedades neurodegenerativas. Abstract: Introduction: Overpopulation and industrial growth result in an increase in air pollution, mainly due to suspended particulate matter and the formation of ozone. Repeated exposure to low doses of ozone, such as on a day with high air pollution levels, results in a state of chronic oxidative stress, causing the loss of dendritic spines, alterations in cerebral plasticity and in learning and memory mechanisms, and neuronal death and a loss of brain repair capacity. This has a direct impact on human health, increasing the incidence of chronic and degenerative diseases. Development: We performed a search of the PubMed, Scopus, and Google Scholar databases for original articles and reviews published between 2000 and 2018 and addressing the main consequences of ozone exposure on synaptic plasticity, information processing in cognitive processes, and the alterations that may lead to the development of neurodegenerative diseases. Conclusions: This review describes one of the pathophysiological mechanisms of the effect of repeated exposure to low doses of ozone, which causes loss of synaptic plasticity by producing a state of chronic oxidative stress. This brain function is key to both information processing and the generation of structural changes in neuronal populations. We also address the effect of chronic ozone exposure on brain tissue and the close relationship between ozone pollution and the appearance and progression of neurodegenerative diseases.

Keywords