Radicales libres y estrés oxidativo


Todas las especies vivientes están continuamente expuestos a agentes reactivos que atacan órganos de fuera y por dentro. Durante las últimas décadas, el foco de la investigación se ha centrado en particular en radicales libres debido a su participación en los procesos de inicio y el desarrollo de numerosas enfermedades.
Los radicales libres son especies químicas muy inestables debido a la presencia en su estructura de uno o más electrones no apareados. La distribución electrónica peculiar significa que los radicales libres son muy reactivos y tratan de alcanzar un estado de acoplamiento más estable con otras moléculas o átomos, “robo” sus átomos de hidrógeno, o mediante la interacción con otras especies radicales.
Una vez formados, los radicales libres reaccionan rápidamente con otras moléculas a través de reacciones de oxidación-reducción (redox) con el fin de lograr una configuración electrónica estable. En el curso de este tipo de reacción hubo una transferencia de electrones entre los compuestos que participan en la reacción, en la que una especie pierde electrones (proceso de oxidación) para el beneficio de otro que ellos (proceso de reducción) adquiere: la molécula que pierde electrones y el agente reductor, mientras que el que ellos y el oxidante gana.
Cuando un radical libre reacciona con una especie de radical no pueden perder o ganar electrones o simplemente unirse a la misma molécula. En cualquier caso, la especie no radical se transforma en un nuevo radical que desencadena una reacción en cadena, en el que un radical libre produce otro radical libre, hasta dos radicales cumplen parar la cascada de reacciones.
El ROS (especies reactivas de oxígeno) y otras especies de radicales reactivos son producidos por las mismas células durante los procesos fisiológicos normales, o pueden tener origen exógeno. En el organismo se liberan normalmente como subproductos metabólicos de la respiración aeróbica, de algunos procesos enzimáticos y las reacciones inmunes, mientras que entre los principales factores externos que conducen a la formación de radicales libres que hay contaminación del aire, la radiación ultravioleta, agentes químicos y el estrés .
En condiciones fisiológicas, los sistemas vivos poseen sistemas de defensa endógenos que protegen las biomoléculas estructurales y funcionales de los radicales libres. Estos sistemas de defensa, que pueden ser enzimática (glutatión, superóxido dismutasa, catalasa) y no enzimática (moléculas antioxidantes y lípidos y la aterosclerosis, isquemia, accidente cerebrovascular), diabetes, cáncer, enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo. La enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer) . Además, el estrés oxidativo, y entre las principales causas del envejecimiento celular. El hecho de cadenas de ataque ROS poliinsaturados lípidos causan oxidación (peroxidación lipídica). La alteración de las cadenas de lípidos es un grave daño a las membranas celulares, que se vuelven más permeables y pierden su eficacia, lo que resulta en el envejecimiento prematuro de las células y tejidos.
Desde el punto de vista químico, los radicales libres forman una gran familia de compuestos que para simplificar se puede dividir en dos categorías principales: el ROS (especies reactivas de oxígeno), que son especies reactivas que contienen oxígeno y que también incluyen moléculas tales como no radical peróxidos, y el RNS (nitrógeno reactivo especies) que incluyen especies de nitrógeno radicales (óxido nítrico radical NO y peroxinitrito).
ROS se forman fisiológicamente en pequeñas cantidades como subproductos del metabolismo respiratorio, pero puede ser generado en grandes cantidades debido también a factores ambientales, como la radiación UV y la contaminación, o la acción del sistema inmunológico como resultado de all'innescarsi reacciones inflamatorias. ROS incluye ambas especies de radicales tales como el anión superóxido, radical hidroxilo y los radicales hidroperoxilo, que las especies no es radical, tal como peróxido de hidrógeno (H2O2) y oxígeno singlete. El oxígeno radical y singlete hidroxilo son los más reactivos entre las formas radicales libres, como oxidar rápidamente todas las moléculas orgánicas, especialmente las grasas no saturadas, proteínas, ácidos nucleicos, produciendo graves daños a las células.