Pro-oxidant

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Pro-oxidanții sunt substanțe chimice care induc stresul oxidativ , prin crearea de specii reactive de oxigen sau prin inhibarea sistemelor antioxidante. [1] Stresul oxidativ produs de aceste substanțe chimice poate deteriora celulele și țesuturile. De exemplu, o supradoză de analgezic paracetamol (acetaminofen) poate provoca leziuni hepatice fatale, parțial prin producerea de specii reactive de oxigen. [2] [3]

Unele substanțe pot acționa atât ca antioxidanți, cât și ca pro-oxidanți, în funcție de un anumit set de condiții. [4] Unele dintre cele mai importante condiții sunt concentrația substanței chimice și prezența oxigenului sau a metalelor de tranziție . Reacțiile de reducere a oxigenului molecular sau a peroxidului la superoxid sau radical hidroxil sunt foarte favorizate termodinamic, totuși sunt interzise prin reguli de selecție . Acest lucru reduce considerabil ratele acestor reacții, permițând astfel existența unei vieți aerobe. În consecință, reducerea oxigenului implică în mod obișnuit formarea inițială a oxigenului singlet sau a cuplării spin-orbită prin reducerea unui metal de tranziție precum mangan, fier sau cupru. Acest metal redus transferă ulterior electronul unic către oxigenul molecular sau peroxidul.

Metale

Metalele de tranziție pot acționa ca pro-oxidanți. De exemplu, manganismul cronic este o boală clasică pro-oxidantă. [5] O altă boală asociată cu prezența cronică a unui metal de tranziție este hemocromatoza , asociată cu niveluri ridicate de fier . În mod similar, boala Wilson este asociată cu niveluri ridicate de cupru în țesuturi.

Vitamine pro-oxidante

Vitamina C (acid ascorbic)

Vitaminele care acționează ca agenți reducători pot fi pro-oxidanți. Vitamina C are activitate antioxidantă atunci când reduce substanțele oxidante, cum ar fi peroxidul de hidrogen , [6] cu toate acestea, poate reduce și ionii metalici, rezultând generarea de radicali liberi prin reacția Fenton . [7] [8]

2 Fe 2+ + 2 H 2 O 2 → Fe 3 + 2 + 2 + 2 OH · OH -
2 Fe 3+ + Ascorbat → 2 Fe 2+ + Dehidroascorbat

În această reacție, ionul metalic poate fi redus, oxidat și apoi redus din nou, într-un proces redox ciclic capabil să genereze specii reactive de oxigen.

Acid uric

Acid uric

Proprietățile pro-oxidative ale agenților reducători pot avea, de asemenea, consecințe clinice. De exemplu, la om, acidul uric reprezintă aproximativ jumătate din capacitatea antioxidantă a plasmei . Este probabil ca acidul uric să fi înlocuit ascorbatul în evoluția umană (oamenii nu sunt în măsură să sintetizeze acidul ascorbic). [9]

Cu toate acestea, la fel ca ascorbatul, acidul uric poate media și producerea de specii de oxigen activat și poate acționa astfel ca un pro-oxidant. S-a propus că acest lucru poate juca un rol în etiologia sindromului Lesch-Nyhan și a sindromului hiperuricaemic la câinii dalmați. Acesta din urmă răspunde la tratament cu medicamentul antioxidant orgoteină , o formă farmaceutică de superoxid dismutază .

Niveluri ridicate de acid uric au fost găsite în ateroscleroză , sindrom metabolic și accident vascular cerebral . Întrebarea este dacă hiperuricaemia este un răspuns protector la stresul oxidativ în patologii sau dacă este o cauză primară. [10] Astfel, unii cercetători consideră că stresul oxidativ indus de urat poate provoca accident vascular cerebral, [11] în timp ce alții sugerează exact opusul, că uratul este neuroprotector prin proprietățile sale antioxidante. [12] În mod similar, unii cercetători susțin că în sindromul metabolic indus experimental de o dietă deosebit de bogată în fructoză , hiperuricemia consecventă trebuie considerată una dintre cauzele bolii. [13]

Hiperhomocisteinemie

Homocisteina

La om, nivelurile crescute de homocisteină în hiperhomocisteinemie sunt asociate cu o incidență crescută a aterosclerozei și acest lucru poate juca un rol în boala Alzheimer . Homocisteina este un agent de reducere puternic și, la fel ca majoritatea acestor agenți, poate induce stres oxidativ prin reducerea oxigenului molecular și formarea de specii radicale. Natura interzisă a acestei reacții impune în mod normal ca aceasta să fie mediată prin reducerea unor atomi grei, care apoi transferă electroni în oxigen. S-a propus că acest lucru poate juca un rol în etiologia unor astfel de boli. [10] [14] [15] [16]

Agenți antitumorali

Mai mulți agenți anticanceroși importanți se leagă de ADN și generează simultan specii reactive de oxigen. Acestea includ adriamicina și alte antracicline , bleomicina și cisplatina . Acești agenți pot prezenta toxicitate specifică față de celulele tumorale datorită nivelului scăzut de apărare antioxidantă a tumorilor.

Notă

  1. ^ Puglia CD, Powell SR,Inhibarea antioxidanților celulari: un posibil mecanism de leziune a celulelor toxice , în Environ. Perspectiva sănătății. , vol. 57, 1984, pp. 307-11, DOI : 10.2307 / 3429932 , JSTOR 3429932 , PMC 1568295 , PMID 6094175 .
  2. ^ James LP, Mayeux PR, Hinson JA, hepatotoxicitate indusă de acetaminofen , în Drug Metab. Dispune. , vol. 31, n. 12, 2003, pp. 1499-506, DOI : 10.1124 / dmd.31.12.1499 , PMID 14625346 .
  3. ^ Jaeschke H, Gores GJ, Cederbaum AI, Hinson JA, Pessayre D, Lemasters JJ, Mecanisme de hepatotoxicitate , în Toxicol. Știință , vol. 65, nr. 2, 2002, pp. 166–76, DOI : 10.1093 / toxsci / 65.2.166 , PMID 11812920 .
  4. ^ Herbert V, Efectele antioxidante ale vitaminelor antioxidante. Introducere ( PDF ), în J. Nutr. , vol. 126, 4 Suppl, 1996, pp. 1197S - 200S, PMID 8642456 . Adus pe 29 septembrie 2011 (arhivat din original la 6 aprilie 2008) .
  5. ^ Han SG, Kim Y, Kashon ML, Pack DL, Castranova V, Vallyathan V, Corelați ai stresului oxidativ și ai activității radicalilor liberi în ser de la sudorii asimptomatici ai șantierului naval , în Am. J. Respir. Crit. Care Med. , Vol. 172, nr. 12, decembrie 2005, pp. 1541-8, DOI : 10.1164 / rccm.200409-1222OC , PMID 16166614 .
  6. ^ Duarte TL, Lunec J, Recenzie: Când este un antioxidant nu un antioxidant? O revizuire a acțiunilor și reacțiilor noi ale vitaminei C , în Radicul liber. Rez. , Vol. 39, nr. 7, 2005, pp. 671–86, DOI : 10.1080 / 10715760500104025 , PMID 16036346 .
  7. ^ Carr A, Frei B, Vitamina C acționează ca un pro-oxidant în condiții fiziologice? , în FASEB J. , vol. 13, n. 9, 1 iunie 1999, pp. 1007-24, PMID 10336883 .
  8. ^ Stohs SJ, Bagchi D, Mecanisme oxidative în toxicitatea ionilor metalici , în radicul liber. Biol. Med. , Vol. 18, nr. 2, 1995, pp. 321-36, DOI : 10.1016 / 0891-5849 (94) 00159-H , PMID 7744317 .
  9. ^ Proctor P, Funcții similare ale acidului uric și ascorbatului la om? , în Nature , vol. 228, nr. 5274, noiembrie 1970, p. 868, DOI : 10.1038 / 228868a0 , PMID 5477017 .
  10. ^ a b Proctor, Peter H., Radicalii liberi și bolile umane , în Manualul CRC al radicalilor liberi și antioxidanți , 1989, pp. 209-221.
  11. ^ Bos, Michiel J., Koudstaal, Peter J., Hofman, Albert, Witteman, Jacqueline CM și Breteler, Monique MB, acidul uric este un factor de risc pentru infarctul miocardic și accident vascular cerebral: Studiul Rotterdam , în accident vascular cerebral , vol. 37, n. 6, 6 ianuarie 2006, p. 1503, DOI : 10.1161 / 01.STR.0000221716.55088.d4 , PMID 16675740 .
  12. ^ Waring, WS, acid uric: un antioxidant important în accidentul vascular cerebral ischemic acut , în QJM , vol. 95, nr. 10, 10 ianuarie 2002, p. 691, DOI : 10.1093 / qjmed / 95.10.691 , PMID 12324642 .
  13. ^ Nakagawa, Takahiko, Hu, Hanbo, Zharikov, Sergey, Tuttle, Katherine R., Short, Robert A., Glushakova, Olena și Ouyang, Xiaosen, Un rol cauzal pentru acidul uric în sindromul metabolic indus de fructoză , în AJP - Renal Fiziologie , vol. 290, nr. 3, 3 ianuarie 2006, pp. F625, DOI : 10.1152 / ajprenal.00140.2005 , PMID 16234313 . Adus la 1 octombrie 2011 (arhivat din original la 1 noiembrie 2010) .
  14. ^ Streck EL, Vieira PS, Wannmacher CM, Dutra-Filho CS, Wajner M, Wyse AT, Efectul in vitro al homocisteinei asupra unor parametri ai stresului oxidativ în hipocampul șobolanului , în Metab Brain Dis , vol. 18, nr. 2, iunie 2003, pp. 147–54, DOI : 10.1023 / A: 1023815119931 , PMID 12822833 .
  15. ^ Davi, G., Di Minno, G., Coppola, A., Andria, G., Cerbone, AM, Madonna, P. și Tufano, A., Stresul oxidativ și activarea trombocitelor în Homocistinuria homozigotă , în circulație , vol. 104, nr. 10, 9 aprilie 2001, p. 1124, DOI : 10.1161 / hc3501.095287 , PMID 11535567 .
  16. ^ Griendling, Kathy K. și FitzGerald, Garret A., Stresul oxidativ și leziunile cardiovasculare: Partea II: Studii la animale și la om , în circulație , vol. 108, nr. 17, 28 octombrie 2003, p. 2034, DOI : 10.1161 / 01.CIR.0000093661.90582.c4 , PMID 14581381 .
Adus din „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Pro- oxidant & oldid = 106250854 ”