Radicales Libres.

Hayde Ortiz

Alex miranda

Temas

Radicales libres y estrés oxidativo Interés de los radicales libres en medicina Envejecimiento biológico

Radicales libres

Los radicales libres son moléculas o átomos que contienen por lo menos un electrón sin aparear, es decir que no se encuentra formando un par electrónico en un orbital atómico o molecular.

Esta es una estructura muy inestable, por lo cual los radicales libres reaccionan muy rápidamente con otras sustancias y tienen una vida media muy corta, tal como una millonésima de segundo.

Ejemplo: Uno de estos radicales es el radical superóxido (O2-),

que se forma cuando una molécula de oxígeno (O2) le saca un electrón (e-) a otra molécula que se oxida.

Lehninger, A. L., Bioquímica, Barcelona, Editorial Omega, 1983.

Tipos.

Interno.

• Ejercicio Muy Intenso.

• Estrés.

• Deshechos Metabólicos

Externo

Dieta Inadecuada

Tabaco.

Alcohol

Ciertos Medicamentos

Radiaciones Solares

Contaminación.

Fuente de Radicales libres.

Cadena respiratoria Fagocitosis Sistema citocromo P-450 (RE) Síntesis de prostaglandinas Reacciones no enzimáticas de oxigeno Radiaciones ionizantes.

Efectos.

Células con producción continua

Piel intestinos

Mutaciones cancerígenas

Células Sin producción continua

HígadoNeuronas

Baja de energía.

Envejecimiento

Producen alteraciones en el ADN, Proteínas y Grasas.

Daños.

Entre los componentes celulares susceptibles al efecto de los radicales libres también se encuentra el ADN, que forma los genes. Es muy sensible a la oxidación, que provoca mutaciones que pueden favorecer el desarrollo del cáncer.

Los radicales libres también pueden tener relación con enfermedades tales como ateroesclerosis y enfermedades del hígado, el riñón y los pulmones. En el caso de la ateroesclerosis, por ejemplo, los radicales libres pueden oxidar al LDL. La oxidación de las LDL facilita la formación de depósitos grasos o placas ateroescleróticas, que obturan los vasos sanguíneos.

La principal estructura dañada por los radicales libres tal vez sea la membrana plasmática que rodea a las células.

En algunos casos, cuando por algún motivo bajan las defensas naturales, aumenta mucho la producción de radicales libres, originándose el estrés

oxidativo.

El desequilibrio bioquímico propiciado por la producción excesiva de radicales libres, que producen daño oxidativo en las biomoléculas y que no puede ser contrarrestado por los sistemas antioxidantes.

Estrés Oxidativo

www.ameo.org.mx/intranet/documentos/21mayo08.pdf

Especies reactivas de oxigeno.

Todos los organismos aerobios por el metabolismo normal generamos moléculas oxidantes denominadas especies reactivas (ERO), de las cuales las de oxigeno son las predominantes.

Las ERO son contrarrestadas por los sistemas antioxidantes

Principales Moléculas Dañinas

ERO’S. Ión superóxido Radical hidroxilo Radical nitrilo Peróxido de Hidrogeno Oxigeno singulete

Oxidantes secundarios Radical peroxilo Radical Tiol Radical peroxinitrilo

Formación de EROS in vivo.

Oxidación de las moléculas.

Lípidos Proteínas Hidratos de carbono ADN: Nuclear , Mitocondrial

Oxidación de Lípidos.

La lipoperoxidación, es la oxidación de los ácidos grasos polinsaturados.

Es una reacción en cadena que comienza con la abstracción de un hidrogeno de un acido graso convirtiéndose en un radical libre que trae el hidrogeno de otro acido graso

Perdida progresiva de la fluidez de la membrana.

Reducción del potencial de la membrana

Incremento de la permeabilidad de la

membrana Muerte celular

Oxidación de proteínas e hidratos de carbono.

Hay un entrecruzamiento entre ambas

Se inicia con una glicolisación de proteínas

Continua formando agregados de proteínas glicosiladas llamados compuestos AGE.

La modificación de los residuos de aminoácidos por radicales libres es la formación de funciones carbonilo en las proteínas

Efectos en ADN.

Se a estimado que el ADN de cada célula se expone a 10 000 impactos oxidativos, formando 10 000 radicales libres.

Se han observado los procesos:

Oxidación

Metilación.

Desaminación

Despurinación

Oxidación del azúcar

Efecto mitocondrial. Las mitocondrias son las fuentes principales de radicales libres del

cuerpo, además el ADN mitocondrial es particularmente sensible al daño oxidativo

Acción protectora contra radicales libresEl organismo desarrolla ciertos mecanismos en defensa de los radicales libres utilizando ciertas sustancias llamadas AntioxidantesLa acción protectora de algunas enzimas antioxidantes requiere la presencia de sustancias como el selenio y el zinc, que en ocasiones forman parte de sus estructuras, para cumplir su función.

Entre ellos se encuentran algunas enzimas producidas por las células, como la superoxidodismutasa y la catalasa, capaces de degradar o consumir los radicales libres.

Antioxidantes endógenos

Antioxidantes exógenos

Los antioxidantes exógenos, que ingresan en el organismo con los alimentos, son moléculas como la vitamina A, la vitamina C (o ácido ascórbico) y la vitamina E , que aceptan fácilmente electrones y eliminan los radicales libres.

Antioxidantes: son sustancias que neutralizan los radicales libres; actúan aportando el electrón faltante a los radicales libres.

Mecanismos de acción.

Se basa en las estructuras de las moléculas

Rompimiento de cadenas, con la formación de radicales peroxilo o alcoboxilo para prevenir la abstracción continua del hidrogeno

Descomposición de peróxidos por conversión a productos no radicales como alcoholes.

Fuentes y respuesta celular a ERO

Patologías con elevados niveles de radicales libres.

Tipo de patología Niveles d RD

(Expresadas en U. Carr.)Valores medios

Ninguna 250 – 300

Hipertensión 389

Dislipidemia 374

Estenosis de la carótida 402

Diabetes tipo II 344

Anticonceptivos 400

Tabaco 405

Envejecimiento biológico

El envejecimiento es un proceso continuo, universal e irreversible que determina

una pérdida progresiva de la capacidad de adaptación. En los individuos mayores sanos,

muchas funciones fisiológicas se mantienen normales en un estado basal, pero al ser

sometidos a estrés se revela la pérdida de reserva funcional.

Cambios que aparecen en el individuo a lo largo de la vida: es la consecuencia de la acción del tiempo sobre los Seres vivos. Estos

cambios son: Bioquímicos, Fisiológicos, Morfológicos, sociales, psicológicos y funcionales.

escuela.med.puc.cl/publ/ManualGeriatria/PDF/EnvejeBiologico.pdf

Características.

Universal: Propio de todos los seres vivos.

Irreversible: A diferencia de las enfermedades, no puede detenerse ni revertirse.

Heterogéneo e individual: Cada especie tiene una velocidad característica de envejecimiento, pero la velocidad de declinación funcional varía enormemente de sujeto a sujeto, y de órgano a órgano dentro de la misma persona.

Deletéreo: Lleva a una progresiva pérdida de función. Se diferencia del proceso de crecimiento y desarrollo en que la finalidad de éste es alcanzar una madurez en la función.

Intrínseco: No debido a factores ambientales modificables

Teorías del envejecimiento.

TEORIAS ESTOCASTICAS: Como consecuencia de alteraciones que ocurren en forma aleatoria y se acumulan a lo largo del tiempo

A) Teoría del error catastrófico

B) Teoría del entrecruzamiento

C) Teoría del desgaste D) Teoría de los radicales

libres (envejecimiento como producto del metabolismo oxidativo).

TEORIAS NO ESTOCASTICAS: El envejecimiento estaría predeterminado

A) Teoría del marcapasos

B) Teoría genética

escuela.med.puc.cl/publ/ManualGeriatria/PDF/EnvejeBiologico.pdf

Radicales libres y envejecimiento.

Hay evidencias de que el papel de los radicales libres en el envejecimiento se basa en una correlación mas que

en una demostración de causa y efecto.

La velocidad del envejecimiento es generalmente proporcional a la velocidad metabólica o a la velocidad

con que el oxigeno es utilizado por el organismo

Oxidación y envejecimiento

Cuando las proteínas oxidadas se acumulan con la edad hay una contribución a la disfunción cerebral del

senecto.

El daño oxidativo parece ser la principal contribución a muchas enfermedades degenerativas del

envejecimiento, incluyendo la enfermedad cardiaca y cáncer.

Estrés oxidativo y enfermedad.

En la mayoría de las enfermedades humanas el estrés oxidativo es un fenómeno secundario

Los neutrófilos activados producen O2, H2O2 y HClO para matar patógenos.

El daño cerebral por trauma o hipoxia puede producir liberación de iones ferrosos que aceleran las reacciones de radicales libres.