3. radicales libres
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RADICALES LIBRES
Dr. EDWIN HENRY ASENCIOS ARTEAGAMEDICO CIRUNANOLICENCIADO EN NUTRICIÓN DIRECTOR MEDICO DEL “POLICLINICO ELOHIN GERENTE GENERAL THE ELYON SAC
La oxidación es un proceso sin el cual no podríamos vivir.
El proceso de oxidación crea radicales libres en nuestras células.
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.
Principal fuente de radicales libres
La principal fuente es la respiración, ya que entre 1 y 3% del oxigeno consumido se transforma en radicales libres
Fuentes biologicas de radicales libres
Mitocondria: Constituye la principal fuente de radicales libres a través del proceso de fosforilacion oxidativa.
PARADOJA
El oxigeno es esencial para la vida, pero es la sustancia más toxica a causa de la reactividad de las especies parcialmente reducidas. De hecho, el oxigeno en concentraciones altas es toxico para la mayoría de los organismos anaeróbicos, y es la fase inicial de la evolución para todas las formas de vida.
Efectos.
Células con producción continua
Piel intestinos
Mutaciones cancerígenas
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.
Peroxinitrato
Anión SuperoxidoOxido Nitrico
Radical Hidroxilo
Peroxilo
Peróxido de Hidrogeno
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 exógenosLos 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
Fuentes comunes de Radicales Libres
AntioxidantesConsumir alimentos con Antioxidantes puede inactivar los radicales de oxigeno y reducir
los efectos dañinos
Antioxidantes alimentarios
Vitamina C Vitamina E Selenio Beta Caroteno Ácido lipoico Acido Úrico
PolifenolesFlavonoidesAcido clorogénicoAcido gálicoAcido ferúlico
Radical libre
Un radical libre es un átomo con un número impar de electrones o que tiene un electrón libre. En grandes proporciones, los radicales libres pueden causar daño a las células.
RELACIÓN CON LA SALUD
El estrés oxidativo ha sido relacionado con varias enfermedades
Mismas enfermedades que pudieron haber sido prevenidas con un equilibrio apropiado entre el estrés oxidativo y los niveles de antioxidantes.
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.
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
ACTIVIDAD FÍSICA
Actividad física esta relacionada como un medio para llegar a la conservación de la salud
Estudios demuestran que el ejercicio físico es fuente natural de radicales libres de oxígeno que participan en la producción de daño a diferentes moléculas del organismo.
La actividad física vigorosa puede incrementar el consumo de oxigeno en 10 a 15 veces por encima del valor de reposo para satisfacer las demandas de energía.
El elevado consumo de oxigeno resultante produce un estrés oxidativo que conduce a la generación de radicales libres.
El ejercicio agudo prolongado puede causar temporalmente una reducción tisular de la cantidad de Vitamina E y un cambio del estatus de la glutation redox en varios tejidos del organismo.
El ejercicio físico intenso y prolongado, se sigue de la producción de radicales libres causantes de la alteración de las membranas celulares. La producción de radicales libres es una secuela del aumento del consumo de oxígeno relacionado con el ejercicio, y tiene una estrecha relación con el daño muscular.
Las defensas antioxidantes existentes en el cuerpo son suficientes y adecuadas para prevenir un daño sustancial a los tejidos, sin embargo, no hay un exceso de estas sustancias, y una sobreproducción de radicales libres, o una caída en el nivel de las defensas antioxidantes conducirá a un desbalance, que podría provocar efectos deletéreos.
Qué podemos hacer?
En números casos se ha comprobado una acción protectora y beneficiosa de los antioxidantes clásicos (vitamina E, acido ascórbico y ß-caroteno) y de los de s síntesis (ubiquinona, , ácido cido lipoico y N-acetileisteína).