El oxígeno considerado como el elemento principal para la vida, ha despertado el interés en comprender, su comportamiento dentro del cuerpo humano, gracias a estos estudios se llega a la conclusión que el oxígeno no solo favorece la respiración celular y el aporte energético si no que su reacción con otras moléculas producidas en el cuerpo generan un sin fin de radicales libres las cuales son inestables y aun que su tiempo de vida es corto de esa manera en cuanto realizan su anclaje a una molécula y se estabiliza, desencadenan ciertos efectos tóxicos en el organismo, manifestadas en forma de patologías crónicas como la ateroesclerosis, estrés oxidativo, hipertensión entre otras patologías todas estas manifestaciones clínicas pueden llevar al individuo a la muerte y asociado a las practicas alimenticias se observa que estas no favorecen la salud del individuo ,las dietas ricas en grasas saturadas y altos contenidos de sal y glucosa favorecen enormemente la aparición de radicales libres, estas patologías asociadas a los radicales libres son de gran interés medico debido a su alta incidencia de morbilidad y mortalidad en México es un tema de salud pública por ser una de las principales causas de muerte asociadas a patologías cardiacas
Palabras clave: estrés oxidativo, aterosclerosis, hipertensión, oxígeno
The oxygen considered as the main element for life, has awakened the interest in understanding, its behavior within the human body, thanks to these studies it is concluded that oxygen not only favors cellular respiration and energy intake but also that its reaction with other molecules produced in the body generate endless free radicals which are unstable and even their life time is short in that way as soon as they anchor to a molecule and stabilize, trigger certain toxic effects in the organism, manifested in the form of chronic pathologies such as atherosclerosis, oxidative stress, hypertension among other pathologies all these clinical manifestations can lead the individual to death and associated with dietary practices it is observed that these do not favor the health of the individual. duo, diets rich in saturated fats and high salt and glucose contents greatly favor the appearance of free radicals, these pathologies associated with free radicals are of great medical interest due to its high incidence of morbidity and mortality in Mexico is a subject of public health for being one of the main causes of death associated with cardiac pathologies.
Keywords: oxidative stress, aterosclerosis, hypertension, oxygen
Cada día nuestras células, reciben oxígeno para generar su aporte energético y funcionamiento celular, como parte fundamental de la vida, sin embargo a pesar de ser el oxígeno algo fundamental para nuestra supervivencia, puede actuar de manera contraproducente, y causar daños irreversibles a nuestra salud, si bien sabemos que el oxígeno es un elemento fundamental para la vida de todo ser vivo, sus efectos dentro de este, tarde o temprano forma una acumulación a través de los años resultando fatal para la salud, algunas de las especies que lo necesitan para su sobrevivencia incluyendo a los seres humanos, obtienen esta molécula del proceso respiratorio, cada vez que respiramos obtenemos el 20% de este elemento, el oxígeno es transportado a los pulmones y a los glóbulos rojos, estos a su vez se encargan de llevar la molécula de oxígeno dentro de la hemoglobina considerada como una molécula transportadora de dicho elemento, el transporte se lleva a cabo a todas las células con el objetivo de crear energía, para el funcionamiento de la célula, las especies son capaces de utilizar el oxígeno para extraer electrones de una variedad de sustratos oxidables como los hidratos de carbono, lípidos y cetoácidos. Por medio de diversos ciclos bioquímicos como el ciclo de Krebs y de la cadena respiratoria, con el objetivo de crear moléculas energéticas en forma de ATP por medio de la fosforilación oxidativa.
Las ventajas de estos mecanismos bioquímicos donde el oxígeno funge como aceptor final de electrones genera como producto final dos moléculas de agua. Existe un inconveniente la transformación de agua no es eficiente en todas las moléculas de oxígeno durante el proceso surgen especies de oxigeno altamente reactivos como lo son los radicales libres dichos compuestos son altamente tóxicos para la salud.
los radicales libres, que son especies químicas con uno o más electrones desapareados lo que los hace altamente reactivos.
En los sistemas biológicos se generan gran cantidad de radicales libres (RL). Si dos radicales se encuentran, pueden unir sus dos electrones desemparejados dando lugar a un enlace covalente, con lo cual resultaría un producto libre de radicales. (González, 2015) .
El proceso de oxidación al que estamos expuestos, da la formación de complejos moleculares que se unen entre si por enlaces covalentes mediante la reacción química denominada oxido reducción, la combinación de electrones facilita la obtención de energía indispensable para la mitocondria celular que es donde se lleva a cabo esta reacción, sin embargo cuando dichos electrones no alcanzan a reaccionar por tener electrones libres desapareados, se le denomina formación de radicales libres, y al estar desapareados los hace altamente reactivos, los radicales libres están constantemente estudiados por su relación a diversas patologías entre ellas la ateroesclerosis, Diabetes Mellitus, Desarrollo de cáncer, hipertensión, entre otras, los radicales libres al no tener un sitio de unión con otro par de electrones, buscara la manera de enlazarse o otros componentes moleculares como los lípidos de membrana, proteínas y algunas enzimas, como consecuencia de esta interacción se presenta un daño celular, denominado estrés oxidativo.
El estrés oxidativo fue descrito por Sies como un desequilibrio entre factores pro-oxidantes y antioxidantes en favor de los pro-oxidantes, que son potencialmente dañinos. Sin embargo, un aumento de oxidantes o una pérdida de antioxidantes aislada no constituye lo que se conoce como estrés oxidativo. Sin embargo, la formación de sustancias oxidantes acompañada de una pérdida de antioxidantes y/o un acúmulo de formas oxidadas de los antioxidantes, sí constituye lo que se conoce como estrés oxidativo (EO) (González, 2015).
Los RL del oxígeno (O2) tienen un bajo peso molecular y se forman como consecuencia de reducciones univalentes subsecuentes del oxígeno; presentan una vida media muy corta y, por su naturaleza birradicálica, pueden reaccionar con las macromoléculas orgánicas modificando su estructura y función, por lo que son potencialmente
Citotóxicos y clastogénicos. Durante estas reacciones químicas se forman además, compuestos que no son RL del O2, pues no presentan electrones impareados, pero que son sus precursores o moléculas intermedias en la formación de éstos y son también potencialmente dañinos. Los RL del O2 y estas últimas sustancias se denominan, en su conjunto, especies reactivas del oxígeno (EROs). (Cruz, Licea Puig, & Hernandez, 2011).
Los factores del entorno del individuo, como el oxígeno la ingesta de lípidos en abundancia y los estilos de vida, se puede destacar que la formación de radicales libres es brindado por nuestro proceso respiratorio, el oxígeno que es parte fundamental para la sobrevivencia aportando energía ´para funcionamiento celular, el estar expuestos a el de manera constante nuestro cuerpo sufre un proceso de oxidación este a su vez es acumulativo y con el paso de los años se va reflejando en el envejecimiento, este proceso es inevitable por ello las patologías que hoy tienen mayor impacto como la Diabetes Mellitus, Aterosclerosis, Hipertensión, Obesidad entre otras se presentan comúnmente durante la vejes, sin embargo los nuevos estilos de vida promueven la aceleración de la acumulación de radicales libres a temprana edad desencadenando las diversas patologías relacionadas al estrés oxidativo, convirtiendo este tema como prioritario en la salud pública y la investigación.
Para neutralizar la actividad y las consecuencias de los RL, existen mecanismos de antioxidación compuestos por sistemas enzimáticos (superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y la catalasa de los peroxisomas fundamentalmente) y no enzimáticos (glutatión, vitaminas A y E...) que nos permiten alcanzar el equilibrio perfecto del estado redox. Aunque los RL no son intrínsecamente nocivos (nuestro organismo los sintetiza en cantidades moderadas para luchar contra agentes patógenos) cuando se produce un exceso de estos, se rompe el equilibrio produciéndose el llamado estrés oxidativo (EO). (Saavedra, Fernández, & Nogueira, 2012).
Diversos procesos patológicos son atribuibles al ataque de radicales libres y, al menos estarían implicados en algunas de sus fases o secuencias bioquímicas. (JI., 2001)
Una de estas patologías es la aterosclerosis ,la cual ha aumentado su incidencia y en la actualidad es de suma importancia debido a su relación con patologías cardiacas, en muchas ocasiones estas afecciones pueden llegar a ser tan graves, causando la muerte de los individuos.
El índice de mortalidad y morbilidad por afecciones cardiacas en países desarrollados se encuentran en aumento, México no es la excepción es una de las primeras causas de muerte, generando 25 mil decesos cada año (Cruz, 2007).
En el estado de Hidalgo se comenzó a realizar un estudio sobre la obesidad infantil
Para identificar los grupos que podrían estar en riesgo debido a que actualmente, se reconoce que las alteraciones del perfil sérico de lípidos en niños y adolescentes con obesidad pueden ser indicadores tempranos de riesgo cardiovascular o formar parte del síndrome metabólico. (Gómez, Bernal, & Carrillo, 2013)
De acuerdo a Monique y colaboradores, la génesis de la aterosclerosis involucra mecanismos sinérgicos que incluyen estrés oxidativo (eo), disfunción endotelial (de), inflamación vascular y etiologías de naturaleza intrauterina e infecciosa (Ford, Tomas, & Lerman, 2008).
Se han identificado factores de riesgo que promueven la aparición de aterosclerosis, algunos de los factores son el tabaquismo, la obesidad, dislipidemias, hipertensión diabetes y el sedentarismo, estas condiciones permiten mayor formación de radicales libres favoreciendo la formación de la placa arteriosclerótica y la lesión endotelial los daños son irreversibles, la ateroesclerosis comienza con serie de eventos pro-inflamatorios y pro-trombóticos que afectan al endotelio, el daño causado no es repentino , si no que conlleva de 40 a 50 años para que se forme, comienza en las etapas tempranas de la vida como la infancia y la adolescencia. (Burlon & Mariana, 2010).
Un aspecto que favorece la formación de la placa arteriosclerótica, es la acumulación de grasas en el interior de la pared vascular, acentuando el daño, cada tipo de daño entre los individuos es diferente y tiene mucho impacto la edad de la persona que la padece, a mayor edad en daño es mayor e irreversible, existe en el cuerpo una mayor cantidad de radicales libres, que pueden interaccionar con los lípidos de la pared vascular y comenzar a realizar los procesos de calcificación.
La formación de la placa arteriosclerótica comienza con la captación de lipoproteínas debido a su gran afinidad sobre todo las de baja densidad (LDL) por los macrófagos que se transforman así en células espumosas. Estas células son captadas por el endotelio mediante moléculas de adhesión y se acumulan en el espacio subendotelial, donde inducen la migración de células musculares, su proliferación e hipertrofia. En determinadas condiciones oxidativas las lipoproteínas se fragmentan y se alteran determinados residuos de aminoácidos de la apoproteína de la LDL. Estas LDL oxidadas o productos liberados de ellas, van a tener mayor poder aterogénico ya que son captadas más avidamente por los macrófagos, son citotóxicas para el endotelio y estimulan la producción de factores vasoactivos, de adhesión, trombóticos y de proliferación de células musculares lisas de la vasculatura, iniciando o extendiendo la lesión ateroesclerótica (Galcerán JM, 2000) Se ha demostrado una estrecha relación entre RLO y lipoproteínas de baja densidad (LDL) y se sabe que su aumento tiene un conocido valor predictivo directo en la aparición de ateroesclerosis. Muchos factores de riesgo de la ateroesclerosis ampliamente identificados, como pueden ser la hipertensión, hipercolesterolemia y tabaquismo, pueden actuar induciendo un desequilibrio entre prooxidación y antioxidación (JI., 2001).
Diversos estudios epidemiológicos revelan que existen importantes factores de riesgo ambientales y genéticos que se asocian a la aterosclerosis. Los factores que contribuyen a la patogénesis de la aterosclerosis se pueden clasificar en factores de riesgo no modificables, entre los cuales se encuentran la edad, sexo, raza y herencia, y factores de riesgo modificables, cuando una determinada acción terapéutica puede corregir o disminuir su intensidad. (González, 2015)
Dentro de los factores no modificables tenemos a la Edad Es uno de los factores no modificables que tienen mayor poder predictivo acerca de la enfermedad cardiovascular. La magnitud exacta de la comparación del riesgo cardiovascular con la edad está documentada en el célebre Framingham Heart Study, en el cual se evaluaban los factores de riesgo con una puntuación de hasta 14 puntos para predecir el riesgo de enfermedad cardiovascular a los 10 años. De estos 14 puntos, hasta 7 se pueden atribuir sólo a la edad.
Muchos estudios han indicado un aumento de riesgo en el género masculino respecto al femenino. Se barajan como protectores los niveles más elevados tanto de estrógenos como de HDL (high-density lipoprotein) en las mujeres. Se constata un mayor riesgo cardiovascular en mujeres postmenopáusicas, sin embargo, hay estudios que no muestran efecto protector de los estrógenos administrados de forma exógena. La incidencia en afroamericanos es casi el doble que en individuos de raza blanca que viven en la misma región, siendo también mayor la mortalidad y dejando secuelas más graves. (González, 2015).
Dentro de los factores modificables, nos encontramos con el Síndrome Metabólico, que es la asociación de la hipercolesterolemia, obesidad, hipertensión y resistencia a la insulina, son patologías asociadas a riesgos cardiovasculares, aun con las múltiples estrategias desarrolladas por la salud pública no se ha logrado disminuir completamente los riegos cardiovasculares atribuidos al síndrome metabólico.
La obesidad abdominal, definida por un aumento del perímetro de cintura > 102 cm en varones y > 88 cm en mujeres, se asocia también con un aumento de riesgo cardiovascular, independientemente de la presencia de los factores de riesgo asociados al SM antes descrito. En el estudio enKid11 se estima la prevalencia de obesidad infantil en el 13,9% y la suma de obesidad y sobrepeso en el 26,3%. Por ello, en niños y adolescentes la obesidad es un problema de salud pública que se ha triplicado en los últimos 15 años. En este grupo de población, la utilización del índice de masa corporal no es útil y, por ello, se han desarrollado percentiles para detectar precozmente la obesidad y el sobrepeso teniendo en cuenta la edad del niño, del adolescente y del adulto hasta los 28 años. La obesidad abdominal se relaciona con un aumento de hormonas (leptina, angiotensinógeno, cortisol, etc.) y citocinas que lleva a un estado de inflamación crónica y estrés oxidativo, produciendo una lesión endotelial y desarrollo de las lesiones aterosclerosas. Se ha demostrado una relación independiente de otros Factores de Riesgo Cardio Vascular entre obesidad abdominal, medida por tomografía computarizada, y la presencia de Enfermedad Cardio Vascular, con un HR de 1,4313. Otros estudios encuentran una relación mayor con un HR (hazard ratio ) 2,72 para el conjunto de episodios cardiovasculares mayores14. Por ello, la presencia de obesidad abdominal ha de considerarse como un factor que incrementa el Riesgo Cardio Vascular asociado a la Dislipidemia aterogénica. (Mantilla, Antonio, & Ascaso, 2017).
La Hipertensión también se considera como un factor de riesgo, se define como una presión sistólica por encima de 140 mmHg o una presión diastólica por encima de 90 mmHg. La hipertensión se relaciona estrechamente con la edad, de forma que hasta el 75% de los mayores de 75 años pueden ser diagnosticados de hipertensión. Parece que la elevación de la presión sistólica y la incidencia de enfermedad aterosclerótica guardan una relación casi lineal. Se considera un factor de riesgo mayor para el desarrollo de aterosclerosis, particularmente en la región coronaria y cerebral. Al aumentar la tensión de la pared arterial favorece la disfunción de los sistemas de reparación y formación de aneurismas. (Frohlich & Sarraf Al, 2013). La relación existente entre estas dos patologías es una de las causas de mortalidad a nivel mundial, y se da en todas las razas y en ambos sexos.
Los diabéticos tienen un riesgo de aterosclerosis coronaria que llega a ser de 3 a 5 veces mayor que en población no diabética esta relación se basa en la dislipemia asociada a la diabetes (triglicéridos elevados, niveles bajos de colesterol HDL y elevados de colesterol LDL). Los 22 niveles elevados de insulina favorecen el desarrollo de enfermedades
arteriales. Los macrófagos expresan moléculas de señalización de la insulina excepto IRS1 y transportador de glucosa tipo 4. La insulina activa a los macrófagos a través de las vías IR/IRS2/PI3K/Akt. La insulina favorece la formación de células espumosas al incrementar la expresión de CD36 y disminuir la expresión de ABCA-1, lo cual favorece el acúmulo de
colesterol en los macrófagos. En los diabéticos tipo 2 el mecanismo patológico es el mismo incluyendo la elevación de citoquinas proinflamatorias como MCP-1 e IL-6. La diabetes suele asociarse a otros factores de riesgo como la hipertensión y la dislipemia. De estos factores que se asocian parece que la diabetes mellitus es la que más contribuye al aumento del riesgo cardiovascular. (Park, R, Major, & Silverstein, 2012).
Todos estos factores son indicativos de riesgo cardiovascular por la descompensación lipídica que presentan los individuos, y de acuerdo a lo ya escrito anteriormente uno de los factores que ha impactado a la sociedad actual son los cambios en los estilos de vida se han modificado hábitos alimenticios, y la ingesta de alimentos que se realiza es muy pobre en antioxidantes, los alimentos como las frutas y vegetales son ricos en antioxidantes y su consumo ha disminuido siendo sustituido por alimentos procesados y ricos en grasas y carbohidratos, el sedentarismo es otro factor importante debido a que promueve el aumento de peso, la vida cotidiana se ha convertido en un vivir rápido sin tomarse el tiempo para la relajación, causando estrés en las personas generando una mayor cantidad de radicales libres, las campañas de salud pública están enfocadas a resolver esta problemática que día a día se manifiesta más y en personas de menor edad inclusive en los niños.
Las enfermedades crónico-degenerativas son los padecimientos que predominan entre la población mexicana de edad adulta y constituyen las principales causas de la mortalidad general. La diabetes, las dislipidemias y la hipertensión arterial destacan entre estos padecimientos por su elevada prevalencia y graves complicaciones, como son las enfermedades del corazón, las neoplasias, la enfermedad cerebrovascular, y las nefropatías. (Salud, 2001).
Las estrategias desarrolladas se basan en la información correcta brindada al paciente, educar al paciente permitirá tener un buen manejo de la enfermedad, el paciente será debidamente informado acerca de los aspectos básicos de la aterosclerosis sus complicaciones, factores de riesgo, manejo no farmacológico, componentes y metas del tratamiento, prevención de complicaciones, y la necesidad de adherencia al tratamiento. (Salud, 2001).
Se establece un censo de los factores de riesgo que predisponen a contraer la enfermedad, factores como la obesidad, hipertensión, dislipidemias, nefropatías. Se fortalece la infraestructura y se brindan recursos materiales para el buen diagnóstico oportuno, la capacitación del personal de salud es constante se realizan campañas de promoción a la salud, El Centro Nacional de Vigilancia Epidemiológica, a través del Programa de Salud del Adulto y el Anciano, con recursos de la SSA o con patrocinio de la Industria Farmacéutica, ha elaborado y distribuido aproximadamente 600 000 documentos promocionales, entre dípticos, trípticos, carteles, manuales o guías, en las Unidades de Salud del primer Nivel de Atención. (Salud, 2001).
Estudios recientes han demostrado que los pacientes sintomáticos no expresan los genes como el gen APOE, que codifica la apolipoproteína E, y que tiene genotipos asociados con LDL elevadas y con alto riesgo coronario.
En cuanto a la familia de las superóxido dismutasas (SOD), compuesta por SOD1 (citoplasmática), SOD2 (mitocondrial) y SOD3 (extracelular), se encontraron que
en pacientes sintomáticos, SOD3 muestra menores niveles de expresión.
Un incremento en la expresión de SOD1 confiere protección frente al daño oxidativo tanto agudo como crónico, incluyendo de esta manera la enfermedad aterosclerótica.
La expresión de DUSP1, también conocido como MKP1 (MAP quinasa fosfatasa 1), está disminuida en sintomáticos respecto a los asintomáticos.
Se han descrito una disminución de la expresión de este gen en arteria carótida de rata tras producir un daño arterial con un balón. Esta reducción de la expresión puede contribuir en parte a la proliferación de células de músculo liso tras sufrir un daño en la arteria, por lo que el daño es más enfatizado en pacientes con ateroesclerosis. (González, 2015).
En México la incidencia de enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte, el poder estudiar de manera temprana estas enfermedades y implementación de campañas tendrá un impacto importante en la salud pública, y mejora la calidad de vida de los individuos que manifiestan la enfermedad o se encuentran susceptibles a contraerla.
Ciertamente las enfermedades deben atenderse cuando se presentan, pero esto no basta, ya que es preciso controlar los factores de riesgo; afortunadamente se conocen los factores de riesgo modificables (sedentarismo, tabaquismo,
sobrepeso, consumo excesivo de sal y alcohol), los cuales son en su mayoría los mismos en todo el mundo; sin embargo, no es fácil abordar estos problemas, ya que están relacionados con los estilos de vida y además existen otros tipos de intereses que dificultan lograr estos cambios.
El fortalecer la prevención primaria, teniendo como base el control de los factores de riesgo, estará incidiendo en la prevención de las enfermedades o retardar su aparición. La elevada mortalidad por enfermedades del corazón, enfermedad cerebrovascular y nefropatías refleja el impacto de esta enfermedad.
Datos recientes sobre la distribución de la presión arterial indican el alto riesgo existente entre la población general. (Salud, 2001).
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[a] Docente de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo- Escuela Superior de Huejutla dianamo_montaño10091@uaeh.edu.mx