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Estresse oxidativo

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

O estresse oxidativo descreve um desequilíbrio entre a produção e o acúmulo de subprodutos do metabolismo do oxigênio chamados espécies reativas de oxigênio (ERO). As moléculas de ERO são radicais (livres) que contêm oxigênio e reagem com outras moléculas dentro de uma célula ou tecido. Em quantidades equilibradas, elas são essenciais para a nossa saúde. Em grandes quantidades, eles podem ser prejudiciais. Certos aspectos ambientais, como luz UV, radiação e poluição, também afetam a acumulação de EROs através da produção de radicais livres.

O que é estresse oxidativo?

Para saber o que é o estresse oxidativo, você primeiro precisa entender uma série de termos.

Radicais livres

Os radicais (radicais livres) são moléculas com pelo menos um elétron de valência não emparelhado. A maioria dos átomos e moléculas está constantemente tentando cumprir a regra do octeto. Essa regra – embora tenha suas exceções – diz que os átomos sempre tentarão preencher seu anel de valance (anel externo de elétrons) com oito elétrons. Isso aumenta sua estabilidade.

Exemplos de radicais livres são óxido nítrico e dióxido de nitrogênio. Ambos possuem elétrons gratuitos (não emparelhados) que tentam se juntar a outras moléculas para torná -los mais estáveis. Ao rir a forma de gás (dióxido nitroso), cátions nitrônios e ânions de nitrito, não há elétrons não emparelhados – essas misturas de nitrogênio e oxigênio não são, portanto, radicais.

Os radicais funcionam de duas maneiras. Quando eles tentam encher sua concha de valance com um elétron de outro átomo, são oxidantes. Quando os radicais dão um elétron externo a outro átomo, eles estão redutores. Nem todos os oxidantes e agentes redutores são radicais livres.

Os radicais livres têm vida curta, pois se ligam rapidamente a outros átomos para cumprir a regra do octeto.

Todas as espécies reativas de oxigênio são radicais, mas nem todos os radicais são ROS. Apenas radicais que contêm oxigênio podem ser ROS. Como a maioria dos sistemas biológicos requer oxigênio e quase todas as células humanas são aeróbicas, é seguro assumir que o corpo humano produz mais ERO do que os radicais não oxigênio. O oxigênio comum (O2) não reage facilmente com outras moléculas; É reativo, no entanto, em suas formas de ERO.

Espécies que reagem ao oxigênio

As espécies reativas de oxigênio são produzidas principalmente dentro das mitocôndrias das células. Eles também são fabricados na membrana plasmática, citosol, peroxissomos e retículo endoplasmático. Os íons superóxidos (O2 • -), por exemplo, são necessários para muitas reações celulares. O superóxido possui duas fontes principais – respiração mitocondrial e NADPH oxidase. A NADPH oxidase é uma parte essencial do nosso sistema imunológico. Quando desencadeado, produz superóxido que mata bactérias.

As espécies reativas de oxigênio mais comuns no corpo são os radicais de superóxido (O2 • -), peróxido de hidrogênio (H2O2), radicais hidroxila (• OH) e oxigênio singleto (1O2). Essas EROs são necessárias para processos biológicos que incluem:

  • Fosforilação de proteínas (regulação da função da proteína)
  • Ativação do fator de transcrição
  • Apoptose (morte celular programada)
  • Imunidade
  • Diferenciação celular

Isso significa que a produção de ERO é necessária para uma boa saúde. É o acúmulo de ROS que leva a inúmeros distúrbios e doenças. Quando as espécies reativas de oxigênio se acumulam, o resultado é o estresse oxidativo.

Espécies reativas de nitrogênio

As espécies reativas de nitrogênio (RNs) são representadas principalmente pelo óxido nítrico de radical livre (NO •). Não é o resultado do metabolismo da L-arginina (um aminoácido). Não • produzido nas células nervosas ajuda a comunicação de neurônios; Em macrófagos e células do músculo liso, o óxido nítrico contribui para a imunidade; Não • Também relaxa os vasos sanguíneos e mantém a pressão arterial normal.

Oxidação e redução

Como já mencionado, os radicais livres atuam como oxidantes quando usam o elétron de outro átomo para preencher sua concha de valance. Em uma reação de oxidação, possibilitada através da presença de radicais, duas reações opostas acontecem ao mesmo tempo.

Quando um radical livre pega um elétron de outra molécula, ele se comporta como um oxidante; A outra molécula (que desiste de um elétron) é o agente redutor. O oposto se aplica a radicais livres que desistem de um elétron a outro átomo ou molécula – desta vez o radical livre é o agente redutor e a outra estrutura é o oxidante.

A oxidação tem três definições – perda de elétrons, adição de oxigênio ou subtração de hidrogênio.

A redução tem definições opostas – ganho de elétrons, subtração de oxigênio ou adição de hidrogênio.

Como você precisa de dois átomos ou moléculas para que uma reação ocorra, a oxidação e a redução devem ocorrer ao mesmo tempo. Portanto, nos referimos a esses dois processos como reações redox.

Isso significa que todas as reações radicais livres no corpo humano são reações redox. Essas reações redox ocorrem em todos os nossos processos metabólicos (fornecidos pela energia produzida através da respiração mitocondrial) e dentro do nosso sistema imunológico (NADPH oxidase).

Antioxidantes e pró-oxidantes

Os antioxidantes interrompem o processo de oxidação. Como uma reação de oxidação também requer uma reação de redução, os antioxidantes talvez devem ser melhor referidos como antiadoxidantes.

As reações de oxidação e redução formam radicais em toda a faixa de processos intracelulares; Qualquer coisa que diminua ou interrompa essas reações leva a menos produção de radicais livres. No entanto, os radicais livres são essenciais para a vida humana e é impossível evitá -los sem morrer.

Os antioxidantes são recomendados apenas em casos de estresse oxidativo. Como fontes externas de radicais livres são prontamente absorvidas por meio do sistema respiratório, pele e sistema digestivo e, à medida que produzimos mais radicais livres à medida que envelhecemos, é improvável que possamos overdose de suplementos de estresse antioxidativo. Mesmo assim, ainda não entendemos todas as reações causadas por todos os antioxidantes.

Também é altamente improvável que não possamos produzir radicais livres suficientes em certos estágios da vida.

Exemplos de antioxidantes são vitamina C, glutationa, catalase, superóxido dismutase, ubiquinona, ácido lipóico, ácido úrico, carotenos, vitamina E, flavonóides e coenzima Q. Mesmo o exercício é um antioxidante.

Um pró-oxidante incentiva reações oxidantes e aumenta a produção de ERO ou bloqueia as ações dos antioxidantes. Um exame de sangue importante é a homocisteína. Altos níveis desse pró-oxidante podem prever a presença de estresse oxidativo. Estranhamente, a vitamina C também é conhecida por produzir efeitos pró-oxidantes.

O estresse oxidativo causa

O estresse oxidativo causa número em seus milhares e a pesquisa ainda está em andamento. No entanto, todas essas causas são o resultado da produção de ERO superior a defesas antioxidantes. O estresse oxidado não é simplesmente a produção de radicais livres.

Quando a causa do estresse é uma espécie de nitrogênio reativa, esse fenômeno é conhecido como estresse nitrosativo.

Em baixas concentrações, ROS e RNs fazem parte das reações regulatórias em vários processos celulares importantes. No entanto, em concentrações moderadas a altas, eles podem inibir esses processos em vez de ajudá -los.

É impossível apontar o dedo para uma única causa de estresse oxidativo. No entanto, é possível encontrar o mecanismo subjacente. Por exemplo, um estado inflamatório sistêmico, como encontrado nos obesos e diabéticos, produz excesso de superóxido e óxido nítrico. Eles reagem juntos (cumprindo a regra do octeto) e formam ânion peroxinitrito (ONOO–). Este DNA de fragmentos de oxidantes muito fortes e danifica os lipídios das membranas celulares (peroxidação lipídica).

Como alternativa, o tabagismo forma dois tipos de radicais livres que fragmentam o DNA, transformam tióis em dissulfetos e incentivam a peroxidação lipídica.

As principais causas do estresse oxidativo são:

  • Toxinas ambientais (poluição do ar, contato com produtos químicos)
  • Interrupção no ritmo circadiano
  • Inflamação crônica
  • Infecção
  • Fumar
  • Alimentos processados
  • Drogas e medicação
  • Estilo de vida sedentário
  • Transtornos psicológicos
  • Envelhecimento
  • Desequilíbrios hormonais

Sintomas de estresse oxidativo

Os sintomas de estresse oxidativo dependem das peças do corpo que são afetadas. Como o estresse oxidativo é o resultado de acumulação de radicais livres sistêmicos ou acúmulo de radicais livres em certos tipos de tecido ou células, a maioria das doenças e distúrbios provavelmente está associada ao estresse oxidativo.

Quanto mais aprendemos sobre o estresse oxidativo, mais percebemos o quão central é para todos os tipos de doenças. Até o momento, não temos conhecimento, dados ou equipamentos para calcular taxas ou requisitos diários de produção de radicais livres. Talvez o tratamento de doenças futuras envolva respostas diretas aos marcadores de estresse oxidativo precoce.

Atualmente, usamos marcadores de estresse oxidativo conhecido para analisar o risco. Por exemplo, espécies de oxigênio reativas em excesso estão intimamente ligadas a doenças cardiovasculares. Usando os resultados do biomarcador – um biomarcador, neste caso, é uma molécula que foi modificada por meio de reações redox ROS -, podemos indicar a probabilidade de uma pessoa desenvolver essa doença. Também é possível usar esse marcador para monitorar doenças cardiovasculares existentes. Marcadores de doenças cardiovasculares como nitrotirosina e mieloperoxidase (MPO) estão sendo estudadas como uma forma de medicamento preditivo (e preventivo).

Suplementos de estresse oxidativo

Os suplementos de estresse oxidativo podem melhorar os níveis de saúde, especialmente em casos de doença crônica, idade avançada e vivendo em áreas de alta poluição. Mesmo assim, a pesquisa mostra que os benefícios não são tão altos quanto muitos fabricantes de suplementos sugerem.

Frutas e vegetais crus oferecem diferentes efeitos antioxidantes. Por exemplo, as enzimas citocromome de toranja e alho inibem p450 que oxidam esteróides e ácidos graxos. Os polifenóis do chá verde parecem inibir a proliferação celular; Os flavonóides equilibram distúrbios hormonais.

Melhor saúde cardiovascular e neurológica é vista em populações que consomem regularmente frutas e vegetais frescos. Os produtos locais geralmente são de alta qualidade que os alimentos frescos que foram transportados por longas distâncias e/ou armazenados. Além disso, a produção de alimentos não orgânicos geralmente inclui produtos químicos que podem reverter seus efeitos antioxidantes.

Comer o número certo de calorias por dia diminui o estresse oxidativo. Comer demais leva ao ganho de peso e subsequentes reações inflamatórias. Foi demonstrado que a restrição calorífica reduz a produção de ERO mitocondrial e os danos oxidativos associados. É importante observar que qualquer dieta restritiva precisa incluir uma ampla gama de alimentos não processados para garantir macro e micronutrientes suficientes.

As melhores maneiras de reduzir o estresse oxidativo incluem a remoção de alimentos processados da dieta e-sempre que possível-integrar fontes orgânicas, fazer exercícios regulares, viver em áreas de baixa poluição, evitar produtos químicos potencialmente prejudicados (produtos de limpeza, tabagismo) e garantindo sono suficiente e tempos de descanso. A saúde psicológica é igualmente importante se você deseja reduzir os efeitos do estresse oxidativo.

Embora não possamos reverter o envelhecimento, manter a mente positiva e o corpo saudável é a melhor maneira de reduzir os efeitos do estresse oxidativo.

Bibliografia

Aparecer esconder

Uddin S, Upaganlawar AB. (2019). Estresse oxidativo e defesa antioxidante: valor biomédico na saúde e doenças. Nova York, Nova Science Publishers. Filip C, Albu, E, (eds). (2018). Espécies reativas de oxigênio (ERO) em células vivas. Londres, Intecopen. Al-Gubory KH, Laher I, (Eds.). (2017). Terapias antioxidantes nutricionais: tratamentos e perspectivas. Suíça, Springer International Publishing.

  • Uddin S, Upaganlawar AB. (2019). Estresse oxidativo e defesa antioxidante: valor biomédico na saúde e doenças. Nova York, Nova Science Publishers.
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