Importância do Ferro na formação ERMO (Espécies Reativas do Metabolismo do Oxigênia)

Na verdade, radical livre não é o termo ideal para designar os agentes reativos patogênicos, pois alguns deles não apresentam elétrons desemparelhados em sua última camada. Como em sua maioria são derivados do metabolismo do O2, no decorrer deste texto utilizaremos o termo "espécies reativas do metabolismo do oxigênio" (ERMO) para referirmo-nos a eles.

O estudo sobre os mecanismos de lesão oxidativa tem, progressivamente, confirmado a ação catalítica dos metais nas reações que levam a estas lesões. O papel dos metais na formação in vitro das ERMO é confirmado pelas reações de Fenton e de Haber-Weiss. Embora o cobre possa também catalisar a reação de Haber-Weiss, o ferro é o metal pesado mais abundante no organismo e está biologicamente mais capacitado para catalisar as reações de oxidação de biomoléculas. Como pode ser observado a seguir, nas reações de Fenton e de Haber-Weiss são formados diferentes tipos de ERMO:

Reação de Fenton:
Fe++ + O2 <————> Fe+++ + O2-.
2O2-. + 2H+ ————> O2 + H2O2
Fe++ + H2O2 ————> Fe+++ + OH- + OH.

É sugerido que no traumatismo craniencefálico ocorram ERMO por mecanismo tipo Fenton. A liberação do ferro intracelular, a baixa capacidade liquórica de ligação ferro-proteína e a deficiência de enzimas antioxidantes no sistema nervoso central ampliam os riscos de lesão induzida pelo trauma. O papel do ferro neste tipo de agressão é demonstrado pela diminuição da degeneração cerebral pós-trauma em animais experimentais que recebem quelante de ferro. É possível que a quelação do ferro liberado após o trauma iniba a formação de ERMO catalisadas por este metal1.

Reação de Haber-Weiss:
Fe+++ + O2-. <———-> Fe++ + O2
Fe++ + H2O2 ————> Fe+++ + OH- + OH.
O2-. + H2O2 ————> O2 + OH- + OH-

Experimentos in vivo sugerem que a síndrome da reperfusão pós-isquemia, em corações de ratos submetidos à sobrecarga de Fe+++, possa estar relacionada à produção de ERMO via reação de Haber-Weiss. Nesta situação, após a reperfusão, ocorre decréscimo da contratilidade miocárdica sem que se observe lesão tissular importante. Foi sugerido que o excesso de Fe+++, catalisando a reação de Haber-Weiss, promova o acúmulo de ERMO, dentre elas o OH.. O excesso de Fe+++ e, conseqüentemente, de OH. estimula a lipoperoxidação de membranas, responsável pela diminuição da contratilidade miocárdica.

Lesões teciduais associadas a sangramentos também podem liberar hemoglobina (Hb) e ferro, favorecendo reações oxirredutoras, como nos tumores e na artrite reumatóide, quando o ferro é liberado da Hb após microssangramentos.

Postado por Nathan Godinho

Doenças Associadas à ERMO

Existem evidências de que as ERMO possam estar envolvidas em mais de 50 doenças ou eventos nosológicos. Além das já citadas, as doenças pulmonares associadas às ERMO são: enfisema, displasia broncopulmonar, pneumoconiose, toxicidade por bleomicina, paraquat, butilidroxitolueno, fibras minerais e fumo, asma e SARA. Nesta última síndrome, a origem das ERMO parece estar relacionada à ativação neutrofílica pelo complemento. Está bem documentado que, após a chegada dos neutrófilos no interstício pulmonar, a ativação destas células gera radical superóxido, que lesa diretamente a membrana das células intersticiais e do endotélio. Como conseqüência, ocorre lesão tissular progressiva, pois o neutrófilo ativado também libera enzimas proteolíticas que degradam a elastina do arcabouço pulmonar. A gravidade da SARA secundária à hiperoxia depende do grau e do tempo da exposição ao O2. Assim, mamíferos inalando 100% O2, com pressão parcial arterial de O2 em torno de 500mmHg, apresentam lesão pulmonar caracterizada por edema, atelectasia, depósitos de fibrina com formação de membrana hialina exsudação celular, enrijecimento arteriolar e hiperplasia e hipertrofia alveolares. Há fortes indícios de que a formação do edema pulmonar seja resultante da produção exagerada de peróxido de hidrogênio, radical hidroxil e superóxido pelo neutrófilo.

• Envelhecimento: é também um evento que pode estar relacionado com as ERMO. A teoria dos radicais de oxigênio, desenvolvida por Harman (1956), propunha que o envelhecimento poderia ser secundário ao estresse oxidativo, que levaria a reações de oxidação lipídica, protéica, e com o DNA, que desencadeariam alterações lentas e progressivas dos tecidos e do código genético. A pergunta chave atual é se este estresse oxidativo tem um peso tão importante, a ponto de explicar o fenômeno do envelhecimento. Não há até o momento evidências consistentes que respondam esta pergunta. Os estudos dos últimos anos demonstram um comportamento heterogêneo do sistema de defesa antioxidante em relação ao envelhecimento. Ou seja, ao contrário do esperado, não se observa, necessariamente, deficiência do sistema conforme a espécie envelhece. Um estudo clínico realizado comparou jovens de 30 anos e idosos de 69 anos em média, ambos sadios. Os resultados mostram que os idosos apresentam níveis menores de GSH e diminuição da atividade de GSH-Rd e GSH-Px eritrocitários em relação aos jovens. No mesmo estudo, foi analisado outro grupo de idosos portadores de diabetes melito tipo II tratados com sulfoniluréia, medicamento oral composto por grupos -SH em sua estrutura. Este grupo apresentou maior nível GSH e maior atividade de GSH-Rd e GSH-Px, em relação ao grupo de idosos sadios. Estas observações sugerem que a doença ou o tratamento podem estimular o sistema antioxidante eritrocitário em idosos. Outro estudo que relacionou envelhecimento com o sistema de defesa em eritrócitos mostrou que não há consumo de vitamina A e E com o aumento da idade de indivíduos saudáveis. Entretanto, pode haver diminuição do nível muscular de vitamina E após exercício físico em idosos.

• Outras doenças freqüentes na velhice e já consagradas como conseqüentes ao estresse oxidativo são a doença de Parkinson, o acidente vascular cerebral, a doença de Alzheimer, a esclerose múltipla e catarata. Aqui cabem novas perguntas: o envelhecimento pode ser considerado causa ou conseqüência destas doenças? Ou o envelhecimento poderia ser apenas um evento acompanhante destas doenças?
  
  A origem da aterosclerose é incerta, porém a teoria corrente é que o início da lesão seja no endotélio por mecanismo hemodinâmico. Nesta lesão há afluxo de macrófagos; quando ativados, liberam radicais superóxido, peróxido de hidrogênio e enzimas hidrolíticas. Estes produtos, além de lesar células vizinhas, estimulam a proliferação de músculo liso subendotelial. A lesão pode ser exacerbada pela fumaça do cigarro que, por ser rica em ferro, catalisa a oxidação de lipoproteínas de baixa densidade (LDL). Tal oxidação estimula a internalização de colesterol nos macrófagos, os quais, conseqüentemente, se convertem em células espumosas, contribuindo para a formação da placa de ateroma.
  

Postado por Nathan Godinho

Estresse oxidativo

Estresse oxidativo é como se denomina a situação de excesso de radicais livres em comparação com o sistema protetor intrínseco de cada célula. Esse sistema protetor foi desenvolvido com o intuito de resguardar toda a estrutura celular dos possíveis efeitos maléficos dos compostos reativos provenientes principalmente do oxigênio, compostos esses que, por apresentar um elétron desemparelhado, acabam reagindo indiscriminadamente para adquirir estabilidade.

Um bom indicador de estresse oxidativo é a relação GSH/GSSH. A GHS , um dos componentes do sistema protetor da célula, se transforma em GSSH quando inativa um radical livre. Na situação de excesso de GSSH, o ambiente está consideravelmente mais oxidante, o que acarretará, por exemplo, danos a moléculas protéicas e lipídicas.

• Estresse oxidativo pós-isquemia:

Uma relação interessante de estresse oxidativo é a que pode vir a acontecer em eventos pós-cirúrgicos. Durante procedimentos, por vezes há parada de suprimento de sangue arterial a diversas estruturas, relacionadas á cirugia ou não. Quando a causa da interrupção de fluxo cessa, o tecido se vê subtamente inundado por sangue oxigenado, que além de promover o oxigênio necessário para o ciclo de Krebs trará como consequência uma grande quantidade de radicais livres produzidos. O estresse se dá quando a maquinaria inativadora de radicais livres não é capaz de controlar os efeitos dessa referfusão pós-isquemia, sendo um dos agentes participantes
dessa maquinaria a superóxido-desmutase (SOD).

• Exemplo de estresse oxidativo em eritrócito:

Um bom exemplo de estresse oxidativo pode ser dado tomando-se como modelo uma hemácia (eritrócito).

Agentes oxidantes têm um grande "campo de atuação" na membrana da célula, visto que há um elevado número de grupos tióis (SH). Os radicais livres agem transformando esses grupos em grupamentos dissulfeto (SSG), o que termina por levar á desnaturação da membrana. Na membrana, ainda estão presentes componentes lipóicos, que podem vir a sofrer liperoxidação.

O resultado do processo pode levar ao estresse oxidativo intracelular, com lesão dos conteúdos citoplasmáticos. Em última instância, a hemoglobina é convertida em Meta-Hb (meta-hemoglobina), que ocasiona sua precipitação (formação de corpúsculos de Heinz).

• Sistema imunológico: ação por estresse oxidativo

Uma das formas de defesa do organismo envolve o uso de radicais livres. Em um processo inflamatório, grande número de células de defesa são translocadas para o local de inflamação. Essas células, com o intuito de destruir os microorganismos invasores, lançam mão de espécies extremamente reativas (tais como superóxidos e óxidos nítricos), que acabarão por destruir os elementos patógenos. A baixa especificidade do processo tem lados positivo e negativo: ao mesmo tempo em que passa por cima de adaptações genéticas dos elementos invasores, também acaba por danificar as células do próprio organismo hospedeiro.

• Estresse oxidativo e exercícios:

A atividade muscular exigida durante exercícios físicos normalmente faz com que os tecidos envolvidos recebam maior aporte de oxigênio. Uma pequena parcela desse oxigênio, contudo, não fará parte dos ciclos energéticos das células, e será desviada para a produção de radicais livres.

A produção de radicais livres durante exercícios está associada a auto-oxidação de catecolamidas, aumento do metabolismo de enzimas como NADPH oxidase e xantina oxidase, metabolismo aumentando de prostanóides, distúrbio de íons de cálcio e danos a proteínas que contenham ferro.

O estresse oxidativo, nesses casos, contribui para a diminuição do desempenho físico, fadiga muscular, síndrome do sub-treinamento e danos ás fibras musculares.

Publicado por Estévão Cubas

Notícia! Estresse oxidativo e danos á retina

Pesquisa relaciona diabetes, hipertensão e estresse oxidativo





Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp, com apoio da FAPESP, concluiu em Junho estudo relacionando hipertênção, diabetes e estresse oxidativo á danos na retina. O estudo, realizado em ratos com predisposição genética á hipertensão, estudou modelos de curto período para avaliar processos de degradação celular na retina, processos que têm como fator inicial o estresse oxidativo.








Confira a matéria na íntegra!


http://sentidos.uol.com.br/canais/materia.asp?codpag=12805&canal=cientifico

Sistema protetor - evitando o estresse oxidativo

Para evitar o estresse oxidativo, cada célula conta com um complexo sistema de defesa, que atua em duas frentes: inativação de radicais livres (I) e reparação dos danos já causados por esses elementos (II). Na inativação, estão presentes agentes como a glutationa reduzida (GSH), superóxido-desmutase (SOD), catalase, glutationa-peroxidase (GSH-Px) e vitamina E. Atuando na outra linha, tem-se ácido ascórbico, glutationa redutase (GSH-Rd) e também glutationa-peroxidase (GSH-Px).

Publicado por Estévão Cubas

Catalisadores metálicos

A presença de metais no organismo pode facilitar a chegada ao estágio de estresse oxidativo. Se encontrados no corpo associados a complexos de moléculas protetoras (geralmente proteína), esse efeito potencial dos íons metálicos é consideravelmente reduzido.
Os principais metais que participão das reações de troca de elétrons, participando de ciclos redox, são ferro, cobre, crómio e vanádio, sendo importante o consumo balanceado desses compostos, assim como o bom funcionamento dos seus sistemas de transporte dentro do organismo.

Publicado por Estévão Cubas

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