Investigadores de la USAL el INCyL y el IBSAL aportan nuevas evidencias sobre el papel beneficioso de determinadas moléculas oxidantes en el funcionamiento celular, frente a la visión tradicional que las relaciona principalmente con el daño y el envejecimiento
El trabajo, publicado en la revista ‘Redox Report’, refuerza el concepto de euestrés oxidativo y abre nuevas perspectivas para comprender la resistencia a la insulina asociada a la diabetes tipo 2, la obesidad y el envejecimiento, así como para explorar futuras estrategias terapéuticas
Las moléculas oxidantes no solo pueden provocar daños en nuestro organismo. Aunque tradicionalmente se han asociado con el deterioro celular, las enfermedades y el envejecimiento, también desempeñan funciones esenciales para su correcto funcionamiento. Cuando se generan de manera moderada y controlada, estas sustancias actúan como señales que permiten a las células comunicarse y regular diferentes procesos fisiológicos. Este fenómeno, conocido como euestrés oxidativo, puede favorecer, entre otras funciones, que los músculos capten la glucosa de la sangre, un proceso fundamental para obtener energía y mantener unos niveles adecuados de azúcar en el organismo.
Así lo han demostrado investigadores de la Universidad de Salamanca (USAL), el Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCyL) y el Instituto de Investigación Biomédica de Salamanca (IBSAL) en un estudio que aporta nuevas evidencias experimentales sobre este mecanismo y demuestra que determinadas condiciones de oxidación moderada favorecen la activación de señales celulares que facilitan la entrada de glucosa en el músculo esquelético. Los resultados refuerzan el concepto de euestrés oxidativo y abren nuevas perspectivas para comprender las alteraciones de la captación de glucosa y la resistencia a la insulina relacionadas con enfermedades como la diabetes tipo 2 y con el envejecimiento.
El trabajo, publicado en la revista científica internacional Redox Report con el título Oxidative eustress is associated with AMPK and AKT activation, GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscle cells and fibres, está firmado por Eva Martín-Prieto, Leonardo A. Catalano-Iniesta, Escarlata Fernández-Puente y Jesús Palomero.
“Tradicionalmente, el estrés oxidativo se ha asociado con efectos perjudiciales para el organismo, como el deterioro celular y el envejecimiento. Sin embargo, esta visión es incompleta, ya que nuestras células necesitan mantener determinados niveles de oxidación para funcionar correctamente”, explica Jesús Palomero. Ese nivel, añade, “permite una mejor comunicación entre las células y los tejidos para que puedan realizar sus funciones”.
Del estrés oxidativo al distrés y el euestrés oxidativo
Durante décadas, las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS) se asociaron casi exclusivamente con el denominado estrés oxidativo, entendido como una situación en la que una producción excesiva de estas moléculas provoca daño celular. Sin embargo, los avances en la biología redox, que estudia los procesos de oxidación y reducción en los organismos vivos, han permitido precisar este concepto y distinguir dos fenómenos diferentes.
Por una parte, el distrés oxidativo se produce cuando las moléculas oxidantes alcanzan concentraciones excesivas o permanecen desreguladas, provocando daños en las células y los tejidos. Por otra, el euestrés oxidativo aparece cuando estas sustancias se generan de forma moderada, transitoria, localizada y controlada, y participan en los procesos normales de comunicación y regulación celular.
La diferencia es esencial: mientras que una oxidación excesiva puede producir deterioro de los tejidos y pérdida de sus funciones, determinados niveles de oxidación son necesarios para el funcionamiento del organismo. Moléculas como el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) o el óxido nítrico (NO) pueden actuar así como mensajeros celulares y participar en la regulación de numerosas vías de señalización.
En este sentido, Palomero advierte de que no se trata simplemente de eliminar las sustancias oxidantes para evitar sus posibles efectos perjudiciales. “En ocasiones, se ha considerado que la mejor forma de evitar el daño oxidativo es reducir la oxidación mediante la administración de antioxidantes. Sin embargo, una reducción excesiva también puede interferir en los procesos fisiológicos que necesitan las células para funcionar correctamente”, señala.
Por tanto, la cuestión no consiste en considerar que el estrés oxidativo puede ser bueno o malo, sino en distinguir entre el distrés oxidativo, asociado al daño celular, y el euestrés oxidativo, relacionado con la señalización fisiológica necesaria para el correcto funcionamiento del organismo.
El músculo esquelético y la captación de glucosa
En este contexto, el equipo de la Universidad de Salamanca ha centrado su investigación en una de las funciones metabólicas fundamentales del organismo: la capacidad del músculo esquelético para captar glucosa de la sangre.
Este tejido, que permite realizar los movimientos voluntarios del cuerpo, es uno de los principales responsables de retirar glucosa de la circulación y desempeña un papel esencial en el mantenimiento de la glucemia, es decir, de los niveles de azúcar en sangre.
Para incorporar la glucosa, las células musculares utilizan, entre otros mecanismos, una proteína transportadora denominada GLUT4, que se desplaza desde el interior de la célula hasta su membrana. Una vez situada en la superficie celular, facilita la entrada de glucosa, que el músculo puede utilizar como fuente de energía.
Cuando el músculo reduce su respuesta a la insulina, una hormona que contribuye a regular este proceso, se desarrolla la denominada resistencia a la insulina. Esta alteración disminuye la capacidad de las células musculares para retirar glucosa de la sangre y favorece la hiperglucemia, es decir, un aumento de sus niveles en la circulación. Se trata de un fenómeno característico de la diabetes tipo 2 que también puede aparecer durante el envejecimiento.
En este escenario, identificar mecanismos que favorezcan la entrada de glucosa en las células musculares resulta especialmente relevante para comprender cómo se regula el metabolismo y qué procesos pueden alterarse en determinadas enfermedades.
El estudio muestra que condiciones compatibles con el euestrés oxidativo se asocian con la activación de dos importantes proteínas de señalización celular, AKT y AMPK, con un mayor desplazamiento de GLUT4 hacia la membrana y con un aumento de la captación de glucosa.
Para analizar estos procesos, los investigadores utilizaron células musculares de la línea C2C12 y fibras musculares individuales aisladas de músculo esquelético de ratón. Entre los diferentes estímulos estudiados, observaron que el peróxido de hidrógeno favorecía la captación de glucosa de manera dependiente de su concentración, mientras que determinadas condiciones relacionadas con la disponibilidad de óxido nítrico también aumentaban esta captación.
Los resultados refuerzan observaciones apuntadas en investigaciones anteriores y aportan nuevas evidencias sobre el papel de las señales oxidantes en el metabolismo muscular.
“En el caso del músculo esquelético y de la captación de glucosa, estamos reforzando la idea de que determinados niveles de oxidación pueden favorecer la captación de glucosa”, explica Palomero.
De combatir los oxidantes a comprender la señalización celular
Más allá de los resultados concretos sobre el metabolismo muscular, el trabajo se enmarca en un cambio conceptual más amplio dentro de la biología redox.
Como explican los investigadores, frente a la antigua visión basada en una oposición simple entre “oxidantes malos” y “antioxidantes buenos”, actualmente sabemos que las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno forman parte de un auténtico lenguaje celular. Su efecto depende de su naturaleza, concentración, localización y duración.
De este modo, el objetivo de la investigación ya no puede limitarse a eliminar las moléculas oxidantes, sino que también debe comprender cómo se generan y transmiten estas señales, qué funciones regulan y en qué circunstancias una situación de euestrés oxidativo puede transformarse en distrés oxidativo.
“Nuestras células necesitan un nivel de oxidación adecuado para realizar sus funciones, por ejemplo, la captación de glucosa que hemos abordado en este trabajo. Es importante mantener ese euestrés y evitar que se produzca el distrés, el exceso de oxidación que provoca daño”, subraya Palomero.
Esta perspectiva está impulsando el desarrollo de la denominada Biomedicina Redox, un área de investigación que pretende trasladar los conocimientos sobre los mecanismos de señalización oxidativa a la comprensión de las enfermedades y, a largo plazo, a la identificación de nuevas estrategias preventivas o terapéuticas.
Nuevas perspectivas para la diabetes y el envejecimiento
La diabetes tipo 2, la obesidad y el envejecimiento se han relacionado tradicionalmente con un aumento del daño oxidativo, es decir, con situaciones de distrés oxidativo. Sin embargo, además de un exceso o una desregulación de estas moléculas, podría existir también una alteración de las señales fisiológicas que normalmente contribuyen al mantenimiento del equilibrio celular.
Desde esta perspectiva, los resultados del estudio plantean la posibilidad de que la modulación de las señales relacionadas con el euestrés oxidativo pueda contribuir en el futuro a mejorar la captación de glucosa en situaciones de resistencia a la insulina.
No obstante, los investigadores advierten de que el trabajo actual no demuestra que el euestrés oxidativo revierta esta resistencia. Para determinar si puede hacerlo, al menos parcialmente, serán necesarios estudios específicos en modelos que presenten dicha alteración.
“Desde el punto de vista terapéutico, estamos viendo que estos niveles moderados de oxidación favorecen la captación de glucosa, lo cual es muy interesante en enfermedades como la diabetes, donde se produce resistencia a la insulina y las células tienen dificultad para captar glucosa”, explica Palomero. El investigador apunta que el siguiente paso será comprobar si estos mecanismos pueden contribuir a superar esa dificultad en modelos experimentales de la enfermedad.
En este sentido, el equipo pretende profundizar en los mecanismos que regulan el euestrés oxidativo y estudiar su posible aplicación futura. “Si conocemos bien estos mecanismos, podríamos encontrar dianas farmacológicas sobre las que actuar o diseñar nuevos fármacos para activar alguna enzima o algún canal que favorezca el euestrés y evite el distrés”, señala.
La relevancia de estos resultados no consiste, por tanto, en administrar sustancias oxidantes, sino en identificar y comprender las vías fisiológicas de señalización que facilitan la captación de glucosa y estudiar si pueden modularse de manera selectiva en situaciones patológicas.
Esta línea de investigación se proyecta hacia una perspectiva más amplia de Biomedicina Redox en Metabolismo, Neurodegeneración y Envejecimiento, orientada a comprender cómo estas señales participan tanto en el funcionamiento normal de las células como en las alteraciones asociadas a la enfermedad y a la edad.
En conjunto, el estudio contribuye a actualizar la visión tradicional del estrés oxidativo: las moléculas oxidantes no son únicamente agentes potenciales de daño, sino también parte del lenguaje que utilizan las células para regular sus funciones. Comprender la diferencia entre euestrés y distrés oxidativo y aprender a modular estas señales constituye uno de los retos actuales de la investigación biomédica.
Artículo de referencia:
Martín-Prieto, E., Catalano-Iniesta, L. A., Fernández-Puente, E., & Palomero, J. (2026). Oxidative eustress is associated with AMPK and AKT activation, GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscle cells and fibres. Redox Report, 31(1). https://doi.org/10.1080/13510002.2026.2721882
Contacto:
Dr. Jesús Palomero, profesor titular del Departamento de Fisiología y Farmacología de la Facultad de Medicina. Universidad de Salamanca.
Tlf.: 63030 6666 1493
jespala@usal.es
