MedicalStudent.ro

Friday
Mar 29th
Text size
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Home Noutati farma Biochimie Speciile reactive de oxigen - un rau necesar?
Warning: get_object_vars() expects parameter 1 to be object, null given in /home/www/static/medicalstudent.ro/www.medicalstudent.ro/public_html/components/com_community/libraries/core.php on line 601

Speciile reactive de oxigen - un rau necesar?

Evaluare articol: / 153
Cel mai slabCel mai bun 

Radicali liberiCorpul uman este alcatuit in proportie de 99% din sase elemente chimice fundamentale, si anume: O, C, H, N, Ca si P. Fiind compusi din 70% apa, in urma unui calcul matematic se poate concluziona ca mai mult de jumatate din masa corporala este reprezentata de oxigen – aproximativ 63%. Ocupand un rol vital in organism prin reglarea proceselor metabolice celulare, oxigenul este responsabil, de asemeni, de producerea energiei necesare desfasurarii mecanismelor de tip imun, gandirii si memorarii. Conform savantilor, 90% din totalul de energie este furnizat de oxigen, in contrast cu apa sau alimentele ingerate care nu au un aport decat de 10% in asigurarea resurselor energetice ale organismului. Cu toate acestea, oxigenul nu constituie aliatul perfect deoarece este responsabil de producerea de specii reactive ce pot manifesta efecte daunatoare la nivel celular asupra proteinelor, lipidelor si acizilor nucleici.

Speciile reactive de oxigen (SRO) sunt reprezentate de radicali de oxigen (superoxid, hidroxil, peroxid) precum si de derivati non-radicalici ai oxigenului (peroxid de hidrogen, oxigen singlet, peroxinitrit). Formele active radicalice reprezinta stari chimice ale oxigenului caracterizate prin prezenta unui electron neimperecheat in orbitali atomici sau moleculari. Datorita dubletului electronic incomplet, sunt molecule extrem de instabile din punct de vedere chimic, care manifesta tendinta de a extrage un electron din cadrul altei molecule, ce implicit va fi oxidata.

SRO se formeaza atat sub influenta radiatiilor ionizante (raze X, gamma), cat si in timpul unor procese fiziologic normale precum respiratia celulara. Asadar in cadrul lantului respirator, in mod inevitabil, unii electroni aflati in trecere prin complexul III, reprezentat de Coenzima Q (CoQ), sunteaza calea clasica si actioneaza direct asupra oxigenului, pe care il reduc la anion superoxid. O alta cale de sinteza a SRO se datoreaza activitatii NADPH oxidazei si mieloperoxidazei, enzime ce intra in constitutia neutrofilelelor si macrofagelor – celule cu functie fagocitara implicate in realizarea raspunsului imun.

Stresul oxidativ

Prin reducerea monovalenta a oxigenului molecular sub actiunea NADPH oxidazei sau xantinoxidazei se produce anionul superoxid (O?? ), care adesea se combina cu oxidul nitric pentru a forma anionul peroxinitrit ce, in urma descompunerii, va genera radicalul hidroxil (OH?). Fiind SRO cel mai des implicata in patologie, radicalul hidroxil reprezinta o adevarata amenintare la adresa organismului, deoarece nu exista sisteme enzimatice care sa ii combata activitatea. Reducerea anionului superoxid sub actiunea superoxid dismutzei (SOD) conduce la formarea peroxidului de hidrogen (H2O2), cunoscut si sub denumirea de apa oxigenata. Apa oxigenata sta la rascrucea mai multor cai biochimice, astfel incat in functie de produsul care catalizeaza reactia poate produce efecte benefice sau, din contra, distructive. Prin oxidarea Fe2+ la Fe3+ vor fi generati radicali de tip hidroxil, insa sub actiunea enzimelor cu caracter antioxidant (catalaza, glutation peroxidaza) peroxidul de hidrogen va fi convertit la H2O.

Cat timp nu se acumuleaza in exces, SRO au efecte pozitive in organism, fiind implicate in diverse mecanisme celulare. De exemplu, biosinteza hormonilor tiroidieni presupune formarea de peroxid de hidrogen, in vederea atasarii iodului de tireoglobulina, pentru a se sintetiza tiroxina. Pe de alta parte, in cadrul raspunsului imun, la nivelul neutrofilelor si macrofagelor, prin internalizarea structurilor antigenice de tip bacterian se activeaza NADPH oxidaza care catalizeaza formarea de anion superoxid. Procesul este finalizat in urma actiunii SOD, ce va produce peroxidul de hidrogen care va induce liza bacteriei.

Cu toate acestea, excesul de SRO determina disfunctii la nivelul membranelor celulare, modificari conformationale ale proteinelor, pierderea rolurilor enzimelor alaturi de ruperea lanturilor de ADN si aparitia maladiilor neurodegenerative de tip Alzheimer si Parkinson. Membranele celulare, datorita continutului bogat in acizi grasi polinesaturati, prezinta un grad ridicat de susceptibilitate la actiunea SRO, suferind modificari in fluiditate si permeabilitate. La nivelul ADN este favorizata aparitia mutatiilor sau alterarea exprimarii corecte a genelor prin modificarea tipului de baze azotate, oxidarea dezoxiribozei, ruperea catenelor si realizarea de cross-linkari intre nucleotide si proteine. Efectele actiunii SRO asupra ADN-ului mitocondrial consta in remodelarea structurii acestuia cu generarea de complexe anormale ale lantului respirator, ceea ce va conduce la o directionare haotica a electronilor. Este favorizata asadar printr-un mecanism de feed back pozitiv formarea unui numar cat mai mare de specii radicalice care ar putea induce aparitia cancerului sau accelerarea procesului de imbatranire.

Recent, lumea stiintifica teoretizeaza faptul ca SRO pot reprezenta componente cheie din cadrul cailor de semnalizare, fiind raspunzatoare de inductia sau supresia proliferarii celulare, precum si de declansarea sau inhibarea apoptozei.

Organismul dispune totusi de mecanisme enzimatice (SOD, glutation peroxidaza, catalaza) si neenzimatice (glutation, vitaminele A, B, C, E) care previn actiunea nociva a SRO prin mentinerea procesului de peroxidare la un nivel scazut. Sistemele antioxidante sunt interconectate metabolic pentru a-si asigura regenerarea si actioneaza in cupluri, completandu-se reciproc. Principalele modalitati de actiune sunt  reprezentate de inhibarea generarii radicalilor liberi sau descompunerea celor deja sintetizati.

In concluzie, SRO se produc in mod inevitabil in organism, fiind implicate in cai fiziologice diverse, insa in acelasi timp constituie un trigger deloc neglijabil in aparitia unor afectiuni cat mai diverse.

 

Bibliografie
Maria Mohora - „Biochimie medicala” (Ed. Niculescu), Bucuresti 2008, pag. 227-229
http://en.wikipedia.org/wiki/Oxidative_stress
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/R/ROS.html#ROS_are_Essential
http://oxygeninc3.brinkster.net/page2.html
http://www.ias.ac.in/currsci/sep10/reviewarticle.pdf
http://www.biochemsoctrans.org/bst/029/0345/0290345.pdf

 


Publicat de :
Andrei Sandu
Puncte: 498
 

Comentarii (3)

Subscribe to this comment's feed
Specii reactive...
0
Bravo Andrei, te felicit si iti urez sa publici cat mai multe!
L.Minza , martie 31, 2010
:)
Mirela Popa
Felicitari pentru articol! Foarte frumos realizat!
Mirela Popa , aprilie 02, 2010
BRAVO!
0
Super articol ! Un adevarat curs de biochimie.
Domuncu Tiberiu , aprilie 19, 2010

Scrie comentariu

smaller | bigger
security image
Scrie caracterele din imagine

busy
 
Banner
Banner

Anunturi Google

Personalitati

 

Prima femeie neurochirurg – istoria unei vieţi citite în mâini delicate si puternice

„Toată viaţa am fost numai pe fugă, nu ştiu să merg aşa...”- astfel debuta fieca...

 

Victor Babes

La 19 octombrie 1926, la Bucuresti, s-a stins unul dintre cei mai mari savanti romani, Vic...

 

Thoma Ionescu

Asadar, Thoma Ionescu(1860-1926) fost profesor – lector de anatomie al facultatii de med...

 

Mina Minovici

Intors in tara, a inaugurat in 1892, cu mari eforturi, un instituit medico-legal care ulte...

 

Dimitrie Bagdasar si dragostea pentru Neurochirurgie

‘Dr. Sofia Ionescu isi aminteste scena finala, a despartirii. Era la inceputul verii lui...
Diploma excelenta
We comply with the HONcode standard for trustworthy health
information:
verify here.

Concurs: Dincolo de cursuri

Concurs MedicalStudent.ro

Farm.ro