UMA INTRODUÇÃO SOBRE ESPÉCIES REATIVAS DE OXIGÊNIO
EM SISTEMAS BIOLÓGICOS

Princípio do teste:

De todas as teorias sobre os mecanismos de envelhecimento, a que mais é aceita no mundo científico atualmente é a teoria dos radicais livres (Harman, 1992). Estes radicais são átomos ou grupo de átomos que possuem, em sua última camada, um ou mais elétrons desemparelhados (Halliwell & Gutteridge, 2007). O oxigênio é considerado um bom agente oxidante por receber elétrons de outras moléculas redutoras em sua última camada, formando espécies reativas de oxigênio (ERO’s). As ERO’s são inicialmente formadas, em sistemas biológicos, através da redução monoeletrônica do oxigênio molecular para formar o radical ânion superóxido (O₂^-·), como no esquema a seguir (1) (Gutteridge, 1994).

• O₂ + e^- ® O₂^-·

      O radical ânion superóxido é dismutado a peróxido de hidrogênio (H₂O₂) através da ação da enzima superóxido dismutase (SOD) ou espontaneamente (2).

                                                                SOD

• 2O₂^-· + 2H⁺ ® H₂O₂ + O₂

      A seguir, o H₂O₂, na presença de metais de transição, principalmente os íons Fe⁺² ou Cu⁺¹, produz o radical hidroxila (HO^·), um dos mais potentes radicais livres encontrados em sistemas biológicos (3).

• H₂O₂ + Fe⁺² ® HO^· + HO^- + Fe⁺³    Reação de Fenton

                                               Fe⁺³ + O₂^-· ® O₂ + Fe⁺²

                                           _____________________________

                                               H₂O₂ + O₂^-· ® O₂ + HO^· + HO^-     Reação de Haber-Weiss

 

     

Por estarem constantemente expostos a espécies oxidantes potencialmente danosas, os organismos aeróbicos desenvolveram alguns mecanismos de defesa, que incluem enzimas como a superóxido dismutase (2), a catalase (CAT), o complexo glutationa peroxidase/glutationa redutase (GSH-Px/GSH-Rd).

     

Alguns íons presentes nos organismos vivos se ligam a estas enzimas, melhorando os sistemas de defesa contra ERO’s. Um exemplo, zinco e cobre podem se ligar a enzima superóxido dismutase, formando o complexo CuZnSOD. O cobre auxilia a função catalítica da enzima na dismutação do radical ânion superóxido, enquanto o zinco ajuda na estabilização desta enzima. Outro exemplo é o manganês que também se liga a enzima superóxido dismutase e possui a mesma função que CuZnSOD (Halliwell & Gutteridge, 2007).

 

Referências Bibliográficas:

- Gutteridge, J.M.C. (1994). “Biological origin of free radicals, and mechanisms of antioxidant protection”; Chem. Biol. Interact., 91: 133-140.

- Halliwell & Gutteridge (2007). “Free Radicals in Biology and Medicine”; 4º Edição; Oxford University Press.

- Harman, D. (1992). “Free radical theory of aging”; Mutant. Res.; 275: 257-260.