Deteriorarea radicalilor liberi

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Avvertenza
 Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Deteriorarea cauzată de radicalii liberi afectează celulele umane și non-umane și este cauzată tocmai de Ros, cu un spectru larg de acțiuni.

Problema oxigenului este că acceptă electroni pe rând, adică, cu alte cuvinte, este redus monovalent. Acest lucru la nivel biologic poate deveni o problemă, deoarece atunci când acceptă primul electron devine radical și ca atare oxidează diferite structuri celulare. De fapt, atunci când există o creștere a producției de radicali, eficiența sistemelor de apărare este redusă.

Deteriorarea radicalilor liberi

Deteriorarea cauzată de ROS duce la modificări funcționale care se pot termina prin necroză celulară sau apoptoză. Acestea implică:

  • Alterări ale membranei : disfuncționalitatea pompelor de ioni, creșterea permeabilității și lipoperoxidarea , ceea ce duce la descompunerea legăturilor duble și, prin urmare, a membranei și la formarea radicalilor lipidici foarte reactivi, cum ar fi malondialdehida.
  • Alterări ale nucleului : alterări ale membranei nucleare, denaturarea proteinelor și ADN-ului , creșterea p53 . Acesta din urmă poate repara deteriorarea ADN-ului, dar poate duce și la apoptoză , poate induce oprirea creșterii celulare și accelera senescența celulară . Mutarea p53 poate promova apariția unui neoplasm.
  • Alterări ale reticulului endoplasmatic : scăderea sintezei proteinelor și detoxifiere.
  • Alterarea lizozomilor : eliberarea enzimelor conținute cu activarea lor și deteriorarea lor.
  • Alterarea mitocondriilor : scăderea funcționalității pompelor cu membrană și a ATP intracelular datorită creșterii hidrolizei ATP , ADP și AMP pentru repararea daunelor și datorită ineficienței obținute de mitocondrii pentru ROS.
  • Modificări ale citoplasmei : mediul devine mai acid , cu o scădere a glicolizei și a GSH care ar acționa ca un antioxidant . Poate exista și o oxidare a tiolilor .

Surse de radicali

Acestea sunt împărțite în intracelulare și extracelulare.

Intracelular

  • Autoxidarea tiolilor, catecolaminelor și flavinelor
  • Enzime citoplasmatice : Xantina dehidrogenaza asupra acțiunii calpain proteazei devine Xantina oxidază care folosește oxigen în loc de NAD + ca substrat pentru a procesa xantina în acid uric, producând totodată anion superoxid.
  • Sisteme de transport și -
    • REL: în sistemele de reducere a oxidului de REL, cum ar fi Cit.450 pentru eliminarea xenobioticelor, unde ROS se poate forma prin auto-oxidarea reductazelor sau pentru că este eliberat de Cit.450.
    • mitocondrii : în lanțul respirator mitocondrial.
      • hiperoxigenare;
      • decuplarea raportului P / O, cu accelerarea trecerii electronilor fără producerea de ATP ci doar căldură;
      • în hipoxie citocromii sunt modificați și există inhibitori care cresc starea redusă și încetinesc fluxul de electronice pentru a putea scăpa.
  • Peroxisomii : enzimele peroxizomului îndepărtează hidrogenul de pe substraturi prin transferarea acestuia în oxigen și formând astfel H 2 O 2
  • NADPH oxidaza
  • Sinteza prostaglandinelor : Anionul superoxid se poate forma în timpul oxidării NADPH
  • NU sintază

Extracelular

  • Radiații ionizante
  • Fotoionizare

Reacții celulare acolo unde există o producție radicală

  1. NADPH oxidază : NADPH + 2O 2 → NADP + + 2O 2 -
  2. Superoxid dismutază : 2O 2 - + 2O 2 - + 2H + → H 2 O 2 + O 2
  3. Mieloperoxidaza : H 2 O 2 + Cl - + H + → HOCl + H 2 O
  4. Reacția Haber-Weiss : H 2 O 2 + O 2 - → O 2 + OH - + OH *
  5. Reacția Fenton :
    1. Fe 3+ + O 2 - → Fe 2+ + O 2
    2. Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + O 2 + OH - + OH *

Sisteme de apărare

Sistemele de apărare utilizate de celulă includ enzime sau structuri ale lanțului mitocondrial, unde rețin radicalii până când se leagă un al doilea electron sau sisteme de detoxifiere precum enzime (SOD, catalază, peroxidază) sau scavenger (molecule cu grupe -SH, vitamine C / E / A, chelatori de fier, cum ar fi lactoferina și transferrina).

Patologii în care sunt implicați radicalii liberi

Există numeroase patologii în care sunt implicați radicalii liberi:

  • În reperfuzia următoare hipoperfuziei : atunci când există hipoperfuzie și hipoxie, calpainul este activat și astfel Xantina oxidaza intră în acțiune care folosește puțin oxigen prezent ca subtratio, producând radicali, problema apare atunci când aceasta rămâne activă după reperfuzie, deoarece acum găsește mai mult oxigen ca substrat și are loc o producție foarte mare de O 2 -
  • În hiperoxigenare datorată terapiei cu oxigen: viteza de transport a oxigenului crește și electronii scapă
  • În formarea cataractei (1% din cazuri)
  • Fotosensibilitate : porfirii , boli de acumulare a porfirinelor , substanțe fotosensibile.
  • Inflamația cronică : acțiunea NADPH oxidazei
  • În caz de supraîncărcare cu fier sau cupru : reacție Fenton crescută
    • Hemocromatoză : numită și diabet bronzin, există acumularea de fier din cauza ingestiei excesive sau defecte genetice ale transportatorilor de fier
    • Boala Wilson : proteina care duce la eliminarea cuprului este modificată genetic.
  • Neoplasme
  • În procesele de îmbătrânire : „teoria deteriorării” afirmă că îmbătrânirea este rezultatul acumulării progresive a daunelor oxidative.
  • În prezența deficitului de antioxidanți : deficiența vitaminelor A, C și E, SOD, catalază și GSH-peroxidază
  • În creșterea respirației celulare : dată de suprasolicitarea musculară, febră sau hipertiroidism
  • Alcoolism
  • Trauma
  • Boli neurodegenerative precum Alzheimer, Huntington, ALS și Parkinson: pe de altă parte, sistemul nervos este deosebit de vulnerabil la radicalii liberi, deoarece este bogat în grăsimi nesaturate (lipoperoxidabile), consumă mult oxigen, neuronii sunt bogați în lizozomi și fier, degradarea neurormons ca și catecolaminelor ea produce H 2 O 2.
    • Coreea lui Huntington : huntina mutantă induce excitotoxicitate deoarece: 1) reduce receptorii presinaptici ai glutamatului, reducând feedback-ul negativ; 2) crește sensibilitatea receptorilor NMDA postsinaptici prin fosforilarea lor în tirozină; 3) reduce transportorii de glutamat, reducând recaptarea. Toate acestea duc la depolarizare cu perturbări electrolitice până la liza osmotică a neuronului și creșterea calciului intracelular cu activarea Xantin oxidazei care produce ROS și NO oxidază care produce NO și apoi peroxinitritul foarte periculos. Dopamina nu face altceva decât să promoveze agregarea huntinului.
    • Scleroza laterală amiotrofică : 1/5 din formele autosomale dominante moștenite ale SLA se datorează mutației proteinei citoplasmatice SOD, care ar duce la o lipsă de protecție împotriva radicalilor liberi și la posibila apoptoză a neuronilor. SOD mutant ar induce, de asemenea, reacții catalitice aberante cu agregarea aceleiași proteine. O recaptare redusă a glutamatului s-a găsit și la modelele de șoarece, care nici măcar nu ar fi tamponate de SOD.
    • Boala Parkinson : o procesare anormală a α-sinucleinei ar sta la baza acestei boli, în special în forme idiopatice factorii de mediu și radicalii liberi de oxigen ar putea afecta agregarea și / sau procesarea acesteia. Rolul stresului oxidativ în patogeneză este astfel subliniat. Caracteristica tuturor pacienților cu boala Parkinson este degenerarea neuronilor care conțin melanină de substanță neagră, Locus Coeruleus, Nucleo Caudato și Putamen, cu palirea consecventă a acestor zone datorită acțiunii radicalilor liberi care cresc catabolismul dopaminei cu producția de H 2 O 2 ; scăderea GSH cu pierderea puterii reducătoare neuromelanina ar lega fierul inducând formarea radicalilor cu reacția Fenton.
    • Boala Alzheimer : glicoproteina mutată APP de secretele β și γ este depusă ca amiloid ducând la diferite moduri de deteriorare: 1) depozitul perivascular previne schimburile trofice (angiopatie amiloidă); 2) depozitul difuz al plăcii în țesutul nervos activează microglia, care produce NO și citokine, cu leziuni inflamatorii relative; 3) același amiloid stimulează creșterea intra-celulară a calciului și producerea de radicali prin legarea unor situri sinaptice specifice. Toate acestea duc la afectarea transmisiei sinaptice și apoptoza celulară.

Bibliografie

  • Muller, FL, Lustgarten, MS, Jang, Y., Richardson, A., Van Remmen, H., Tendințe în teoriile îmbătrânirii oxidative , Radicul liber. Biol. Med. 43 , 477-503 (2007)
  • TW Graham Solomons, Organic Chemistry , editat de G. Ortaggi, D. Misti, ediția a II-a, Zanichelli, 1988, ISBN 88-08-09414-6 .

Elemente conexe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Danni_da_radicali_liberi&oldid=121426789 ”