Os antioxidantes são agentes responsáveis pela inibição e redução das lesões causadas pelos radicais livres nas células. Uma ampla definição de antioxidante é “qualquer substância que, presente em baixas concentrações quando comparada a do substrato oxidável, atrasa ou inibe a oxidação deste substrato de maneira eficaz”.
Em sistemas aeróbicos, é essencial o equilíbrio entre agentes óxido-redutores, como espécies reativas do metabolismo do oxigênio (ERMO) e o sistema de defesa antioxidante. Esses agentes são gerados endogenamente como conseqüência direta do metabolismo do O2 e também em situações não-fisiológicas, como a exposição da célula a xenobióticos que provocam a redução incompleta de O2. Para proteger-se, a célula possui um sistema de defesa que pode atuar em duas linhas. Uma delas atua como detoxificadora do agente antes que ele cause lesão. Esta linha é constituída por glutationa reduzida (GSH), superóxido-dismutase (SOD), catalase, glutationa-peroxidase (GSH-Px) e vitamina E. A outra linha de defesa tem a função de reparar a lesão ocorrida, sendo constituída pelo ácido ascórbico, pela glutationa-redutase (GSH-Rd) e pela glutationa-peroxidase (GSHPx), entre outros. Com exceção da vitamina E (α- tocoferol), que é um antioxidante estrutural da membrana, a maior parte dos agentes antioxidantes está no meio.
O sistema antioxidante não enzimático é composto pela glutationa (GSH), ubiquinona ou coenzima Q (CoQ) e do ácido úrico, que são produzidos in vivo, e composto pela vitamina E (tocoferol), vitamina C (ascorbato), β-caroteno, selênio e polifenóis, que são obtidos através da ingestão de substâncias com propriedades antioxidantes provenientes da dieta alimentar e outras fontes.
A catalase é uma enzima que previne o acúmulo de H2O2 dentro das células e tem importante participação no processo de combate as ERMO.
A vitamina C é também chamada de ascorbato, sendo esta, a forma que atua como antioxidante sobre as ERMOS. O ascorbato age diretamente nas membranas celulares, impedindo a iniciação da peroxidação lipídica ou indiretamente regenerando a forma reduzida e antioxidante da vitamina E, que atua como antioxidante na face lipofílica da membrana; porém, pode funcionar como pró-oxidante quando em dose elevada, ou quando exposta a metal, levando à lipoperoxidação. E sua deficiência na dieta causa o escorbuto e a propriedade química mais impressionante do ascorbato é a sua habilidade para agir como agente redutor.
A vitamina E confere proteção à membrana celular por atuar como quelante dos oxidantes produzidos durante a lipoperoxidação. É um importante antioxidante lipofílico, mas esta função poderá estar limitada em situações e sobrecarga de ferro.
O b-caroteno interage com as ERMO especialmente quando ocorrem baixas tensões de O2, enquanto que a vitamina E se mostra mais eficiente quando há altas tensões de O2 no meio.
Na inativação de um agente oxidante ocorre produção de GSSG e depleção de GSH. Em situações em que o sistema de óxido-redução está íntegro, haverá recuperação da GSH. Entretanto, sob condições de excesso de agentes oxidantes e/ou deficiência do sistema protetor, haverá desequilíbrio entre o consumo de GSH e a produção de GSSG, o que caracteriza o estresse oxidativo. Assim, a magnitude do estresse oxidativo pode ser monitorada pela razão GSSG/GSH.
O excesso de GSSG resulta em ambiente mais oxidante, que favorece a formação de pontes dissulfeto (-SS-) nas proteínas portadoras de grupamento tiol (-SH). As pontes dissulfeto oxidam estas proteínas, com prejuízo de suas funções. Esta oxidação é reversível às custas da ação de compostos antioxidantes, como a GSH.
Utilizando-se o eritrócito como célula-alvo, o fenômeno de estresse oxidativo é descrito. A membrana do glóbulo vermelho contém grande número de grupos -SH, e os agentes oxidantes podem converter estes grupos tióis (R-SH) em componentes dissulfeto (R-SSG), levando à desnaturação das proteínas da membrana27. Neste processo, pode ocorrer lesão intracelular, com oxidação da hemoglobina (Hb) à Meta-Hb, que precipita e forma os corpúsculos de Heinz. O componente lipídico da membrana eritrocitária está também sujeito à agressão oxidativa. Os produtos desta lipoperoxidação podem induzir o estresse oxidativo intracelular.
A associação dos fenômenos lipoperoxidação, formação de corpúsculos de Heinz e oxidação dos grupos -SH poderão promover a lesão da membrana do glóbulo vermelho. Se a eficiência do sistema antioxidante for superada pela magnitude destes fenômenos, ocorrerá o estresse oxidativo, que culminará em hemólise.
Em sistemas aeróbicos, é essencial o equilíbrio entre agentes óxido-redutores, como espécies reativas do metabolismo do oxigênio (ERMO) e o sistema de defesa antioxidante. Esses agentes são gerados endogenamente como conseqüência direta do metabolismo do O2 e também em situações não-fisiológicas, como a exposição da célula a xenobióticos que provocam a redução incompleta de O2. Para proteger-se, a célula possui um sistema de defesa que pode atuar em duas linhas. Uma delas atua como detoxificadora do agente antes que ele cause lesão. Esta linha é constituída por glutationa reduzida (GSH), superóxido-dismutase (SOD), catalase, glutationa-peroxidase (GSH-Px) e vitamina E. A outra linha de defesa tem a função de reparar a lesão ocorrida, sendo constituída pelo ácido ascórbico, pela glutationa-redutase (GSH-Rd) e pela glutationa-peroxidase (GSHPx), entre outros. Com exceção da vitamina E (α- tocoferol), que é um antioxidante estrutural da membrana, a maior parte dos agentes antioxidantes está no meio.
O sistema antioxidante não enzimático é composto pela glutationa (GSH), ubiquinona ou coenzima Q (CoQ) e do ácido úrico, que são produzidos in vivo, e composto pela vitamina E (tocoferol), vitamina C (ascorbato), β-caroteno, selênio e polifenóis, que são obtidos através da ingestão de substâncias com propriedades antioxidantes provenientes da dieta alimentar e outras fontes.
A catalase é uma enzima que previne o acúmulo de H2O2 dentro das células e tem importante participação no processo de combate as ERMO.
A vitamina C é também chamada de ascorbato, sendo esta, a forma que atua como antioxidante sobre as ERMOS. O ascorbato age diretamente nas membranas celulares, impedindo a iniciação da peroxidação lipídica ou indiretamente regenerando a forma reduzida e antioxidante da vitamina E, que atua como antioxidante na face lipofílica da membrana; porém, pode funcionar como pró-oxidante quando em dose elevada, ou quando exposta a metal, levando à lipoperoxidação. E sua deficiência na dieta causa o escorbuto e a propriedade química mais impressionante do ascorbato é a sua habilidade para agir como agente redutor.
A vitamina E confere proteção à membrana celular por atuar como quelante dos oxidantes produzidos durante a lipoperoxidação. É um importante antioxidante lipofílico, mas esta função poderá estar limitada em situações e sobrecarga de ferro.
O b-caroteno interage com as ERMO especialmente quando ocorrem baixas tensões de O2, enquanto que a vitamina E se mostra mais eficiente quando há altas tensões de O2 no meio.
Na inativação de um agente oxidante ocorre produção de GSSG e depleção de GSH. Em situações em que o sistema de óxido-redução está íntegro, haverá recuperação da GSH. Entretanto, sob condições de excesso de agentes oxidantes e/ou deficiência do sistema protetor, haverá desequilíbrio entre o consumo de GSH e a produção de GSSG, o que caracteriza o estresse oxidativo. Assim, a magnitude do estresse oxidativo pode ser monitorada pela razão GSSG/GSH.
O excesso de GSSG resulta em ambiente mais oxidante, que favorece a formação de pontes dissulfeto (-SS-) nas proteínas portadoras de grupamento tiol (-SH). As pontes dissulfeto oxidam estas proteínas, com prejuízo de suas funções. Esta oxidação é reversível às custas da ação de compostos antioxidantes, como a GSH.
Utilizando-se o eritrócito como célula-alvo, o fenômeno de estresse oxidativo é descrito. A membrana do glóbulo vermelho contém grande número de grupos -SH, e os agentes oxidantes podem converter estes grupos tióis (R-SH) em componentes dissulfeto (R-SSG), levando à desnaturação das proteínas da membrana27. Neste processo, pode ocorrer lesão intracelular, com oxidação da hemoglobina (Hb) à Meta-Hb, que precipita e forma os corpúsculos de Heinz. O componente lipídico da membrana eritrocitária está também sujeito à agressão oxidativa. Os produtos desta lipoperoxidação podem induzir o estresse oxidativo intracelular.
A associação dos fenômenos lipoperoxidação, formação de corpúsculos de Heinz e oxidação dos grupos -SH poderão promover a lesão da membrana do glóbulo vermelho. Se a eficiência do sistema antioxidante for superada pela magnitude destes fenômenos, ocorrerá o estresse oxidativo, que culminará em hemólise.
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