Radicais livres: conceitos, doenças relacionadas, sistema de defesa e estresse oxidativo

Ferreira, A.L.A.; Matsubara, L.S.

doi:10.1590/S0104-42301997000100014

Oxygen species; Ions iron; Oxidative damage; Pulmonary injury

Radicais livres; Íons ferro; Lesões oxidativas; Estresse oxidativo; Defesa antioxidante

Artigo de Revisão

Radicais livres: conceitos, doenças relacionadas, sistema de defesa e estresse oxidativo

A.L.A. Ferreira, L.S. Matsubara

Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Botucatu, Botucatu, SP.

UNITERMOS: Radicais livres. Íons ferro. Lesões oxidativas. Estresse oxidativo. Defesa antioxidante.

KEY WORDS: Oxygen species. Ions iron. Oxidative damage. Pulmonary injury.

Nas últimas décadas, foram realizadas inúmeras pesquisas para esclarecer o papel dos radicais livres em processos fisiopatológicos como envelhecimento, câncer, aterosclerose, inflamação, etc. Ao abrirmos um periódico, com freqüência, encontramos temas relacionados a radicais livres, que, por seu caráter multidisciplinar, têm atraído a atenção de pesquisadores de várias áreas. No entanto, os artigos desta linha de pesquisa, muitas vezes, causam desinteresse no leitor não-especializado, porque estão mergulhados num mundo bioquímico de difícil entendimento. O objetivo do presente artigo é fornecer conceitos importantes a esses leitores, com a finalidade de desmistificar o tema.

O QUE É RADICAL LIVRE?

As camadas eletrônicas de um elemento químico são denominadas K, L, M e N, e seus subníveis, s, p, d, f. De maneira simples, o termo radical livre refere-se a átomo ou molécula altamente reativo, que contêm número ímpar de elétrons em sua última camada eletrônica^1,2. É este não-emparelhamento de elétrons da última camada que confere alta reatividade a esses átomos ou moléculas.

Vamos acompanhar a formação de um radical livre, o superóxido (O₂^-.), que é derivado do oxigênio molecular (O₂). O O₂ é composto por dois elementos oxigênio (O), cujo número atômico é 8, sendo sua distribuição de életrons a seguinte:

K 1 s ²

L 2s² 2p⁴

Para formar o oxigênio molecular (O₂), os dois elétrons solitários do subnível p de um elemento oxigênio fazem intercâmbio com os dois elétrons de outro elemento oxigênio, formando um composto estável com 12 elétrons na última camada (L). Assim:

K 1 s²

L 2s² 2p⁴

L 2s² 2p4

K 1 s2

É conveniente recordar que reações de redução implicam em ganho de elétrons, e as de oxidação, em perda. Portanto, quando no metabolismo normal ocorrer uma redução do oxigênio molecular (O₂), este ganhará um elétron, formando o radical superóxido (O₂^-.), considerado instável por possuir número ímpar (13) de elétrons na última camada L. Assim, a configuração eletrônica do radical superóxido é a seguinte:

K 1 s²

L 2s² 2p⁵

L 2s² 2p4

K 1 s2

Compreendendo as etapas da formação de O₂^-., podemos verificar que os radicais livres são formados em um cenário de reações de óxido-redução, isto é, ou cedem o elétron solitário, oxidando-se, ou recebem outro, reduzindo-se. Portanto, os radicais livres ou provocam ou resultam dessas reações de óxido-redução.

Na verdade, radical livre não é o termo ideal para designar os agentes reativos patogênicos, pois alguns deles não apresentam elétrons desemparelhados em sua última camada. Como em sua maioria são derivados do metabolismo do O₂, no decorrer deste texto utilizaremos o termo "espécies reativas do metabolismo do oxigênio" (ERMO) para referirmo-nos a eles.

ERMO são encontradas em todos os sistemas biológicos. Em condições fisiológicas do metabolismo celular aeróbio, o O₂ sofre redução tetravalente, com aceitação de quatro elétrons, resultando na formação de H₂O (fig. 1). Durante esse processo são formados intermediários reativos, como os radicais superóxido (O2^-.), hidroperoxila (HO₂^.) e hidroxila (OH), e o peróxido de hidrogênio (H₂O₂). Normalmente, a redução completa do O₂ ocorre na mitocôndria, e a reatividade das ERMO é neutralizada com a entrada dos quatro elétrons³.

Radical superóxido (O₂^-.)

Pode ser escrito como O₂^-. ou O₂^- e é formado após a primeira redução do O₂^. O radical superóxido ocorre em quase todas as células aeróbicas e é produzido durante a ativação máxima de neutrófilos, monócitos, macrófagos e eosinófilos^1,4. Apesar de ser considerado pouco reativo em soluções aquosas, tem sido observada lesão biológica secundária a sistemas geradores de O₂^-. (seja enzimático, fagocítico ou químico)¹.

Radical hidroperoxila (HO₂^.)

Representa a forma protonada do radical superóxido, ou seja, possui o próton hidrogênio. Existem evidências de que o hidroperoxila é mais reativo que o superóxido, por sua maior facilidade em iniciar a destruição de membranas biológicas¹.

Radical hidroxila (OH ^.)

É considerada a ERMO mais reativa em sistemas biológicos. A combinação extremamente rápida do OH^. com metais ou outros radicais no próprio sítio onde foi produzido confirma sua alta reatividade. Assim, se o hidroxila for produzido próximo ao DNA e a este DNA estiver fixado um metal, poderão ocorrer modificações de bases purínicas e pirimidínicas, levando à inativação ou mutação do DNA. Além disso, o hidroxila pode inativar várias proteínas (enzimas e membrana celular), ao oxidar seus grupos sulfidrilas (-SH) a pontes dissulfeto (-SS). Também pode iniciar a oxidação dos ácidos graxos polinsaturados das membranas celulares (lipoperoxidação)⁴.

Peróxido de hidrogênio (H₂O₂)

Apesar de não ser um radical livre, pela ausência de elétrons desemparelhados na última camada, o H₂O₂ é um metabólito do oxigênio extremamente deletério, porque participa da reação que produz o OH^. (fig. 1). O H₂O₂ tem vida longa, é capaz de atravessar camadas lipídicas, pode reagir com a membrana eritrocitária e com proteínas ligadas ao Fe⁺⁺⁵. Assim, é altamente tóxico para as células; esta toxicidade pode ser aumentada de dez para mil vezes quando em presença de ferro⁶, como ocorre, por exemplo, na hemocromatose transfusional.

Oxigênio singlet (¹O₂)

É forma excitada de oxigênio molecular e não possui elétrons desemparelhados em sua última camada. O ¹O₂ tem importância em certos eventos biológicos, mas poucas doenças foram relacionadas à sua presença¹.

Embora as ERMO possam ser mediadoras de doenças, sua formação nem sempre é deletéria, como na defesa contra a infecção, quando a bactéria estimula os neutrófilos a produzirem espécies reativas com a finalidade de destruir o microorganismo^7,8. Contudo, poderão ocorrer vários eventos nosológicos, se houver estímulo exagerado na produção dessas espécies, e a ele estiver associada uma falha da defesa antioxidante (ver quadro na página seguinte).

IMPORTÂNCIA DO ÍON FERRO NA FORMAÇÃO DAS ERMO

O estudo sobre os mecanismos de lesão oxidativa tem, progressivamente, confirmado a ação catalítica dos metais nas reações que levam a estas lesões. O papel dos metais na formação in vitro das ERMO é confirmado pelas reações de Fenton e de Haber-Weiss^1,9,10. Embora o cobre possa também catalisar a reação de Haber-Weiss, o ferro é o metal pesado mais abundante no organismo e está biologicamente mais capacitado para catalisar as reações de oxidação de biomoléculas¹¹. Como pode ser observado a seguir, nas reações de Fenton e de Haber-Weiss são formados diferentes tipos de ERMO:

Reação de Fenton:

Fe⁺⁺ + O₂ <> Fe⁺⁺⁺ + O₂^-.

2O₂^-. + 2H⁺ > O₂ + H₂O₂

Fe⁺⁺ + H₂O₂ > Fe⁺⁺⁺ + OH^- + OH^.

É sugerido que no traumatismo craniencefálico ocorram ERMO por mecanismo tipo Fenton. A liberação do ferro intracelular, a baixa capacidade liquórica de ligação ferro-proteína e a deficiência de enzimas antioxidantes no sistema nervoso central ampliam os riscos de lesão induzida pelo trauma². O papel do ferro neste tipo de agressão é demonstrado pela diminuição da degeneração cerebral pós-trauma em animais experimentais que recebem quelante de ferro. É possível que a quelação do ferro liberado após o trauma iniba a formação de ERMO catalisadas por este metal¹.

Reação de Haber-Weiss:

Fe⁺⁺⁺ + O₂^-. <-> Fe⁺⁺ + O₂

Fe⁺⁺ + H₂O₂ > Fe⁺⁺⁺ + OH^- + OH^.

O₂^-. + H₂O₂ > O₂ + OH^- + OH^-

Experimentos in vivo sugerem que a síndrome da reperfusão pós-isquemia, em corações de ratos submetidos à sobrecarga de Fe⁺⁺⁺, possa estar relacionada à produção de ERMO via reação de Haber-Weiss. Nesta situação, após a reperfusão, ocorre decréscimo da contratilidade miocárdica sem que se observe lesão tissular importante. Foi sugerido que o excesso de Fe⁺⁺⁺, catalisando a reação de Haber-Weiss, promova o acúmulo de ERMO, dentre elas o OH^.. O excesso de Fe⁺⁺⁺ e, conseqüentemente, de OH^. estimula a lipoperoxidação de membranas, responsável pela diminuição da contratilidade miocárdica¹².

Lesões teciduais associadas a sangramentos também podem liberar hemoglobina (Hb) e ferro, favorecendo reações oxirredutoras, como nos tumores e na artrite reumatóide, quando o ferro é liberado da Hb após microssangramentos¹.

LIPOPEROXIDAÇÃO

Todos os componentes celulares são suscetíveis à ação das ERMO, porém a membrana é um dos mais atingidos em decorrência da peroxidação lipídica, que acarreta alterações na estrutura e na permeabilidade das membranas celulares¹³. Conseqüentemente, há perda da seletividade na troca iônica e liberação do conteúdo de organelas, como as enzimas hidrolíticas dos lisossomas, e formação de produtos citotóxicos (como o malonaldeído), culminando com a morte celular¹⁴. A lipoperoxidação também pode estar associada aos mecanismos de envelhecimento, de câncer e à exacerbação da toxicidade de xenobióticos¹⁵. Assim como na formação das ERMO, nem sempre os processos de lipoperoxidação são prejudiciais, pois seus produtos são importantes na reação em cascata a partir do ácido aracdônico (formação de prostaglandinas) e, portanto, na resposta inflamatória¹. Todavia, o excesso de tais produtos pode ser lesivo¹⁶.

A lipoperoxidação é uma reação em cadeia, representada pelas etapas de iniciação, propagação e terminação. Estas etapas estão apresentadas nas reações seguintes, onde L representa o lipídio¹⁷:

LH + OH^. (ou LO^.) > L^.+ H₂O (ou LOH) Iniciação

L^. + O₂ > LOO^. Propagação

LH + LOO^.. > L^.+ LOOH Propagação

LOO^.+ L^. > LOOL Terminação

LOO^. + LOO^. > LOOL + O₂ Terminação

A reação acima inicia-se com o seqüestro do hidrogênio do ácido graxo polinsaturado (LH) da membrana celular. Tal seqüestro pode ser realizado pelo OH^. ou pelo LO^. (radical alcoxila), com conseqüente formação do L^. (radical lipídico). Na primeira equação de propagação, o L^. reage rapidamente com o O₂, resultando em LOO^. (radical peroxila), que, por sua vez, seqüestra novo hidrogênio do ácido graxo polinsaturado, formando novamente o L^. na segunda equação de propagação. O término da lipoperoxidação ocorre quando os radicais (L^. e LOO^.) produzidos nas etapas anteriores propagam-se até destruirem-se a si próprios.

A lipoperoxidação pode ser catalisada por íons ferro, por conversão de hidroperóxidos lipídicos (LOOH) em radicais altamente reativos (alcoxila, LO^. e peroxila, LOO^.), que, por sua vez, iniciam nova cadeia de reações, denominada ramificação. Essas reações, que podem ser rápidas ou lentas, dependem da valência do ferro¹⁸, a saber:

LOOH + Fe⁺⁺ rápida> LO^. + OH^. + Fe⁺⁺⁺

LOOH + Fe⁺⁺⁺ lenta> LOO^. + H⁺ + Fe⁺⁺

O radical hidroxila (OH^.) é freqüentemente reconhecido como a espécie iniciadora e a mais importante da lipoperoxidação¹⁰. Entretanto, estudos recentes indicam que o ferro também desempenha papel determinante na iniciação deste processo, sendo necessária uma relação equimolar Fe⁺⁺⁺: Fe⁺⁺ no meio, para que ocorra a lipoperoxidação^19,20.

SISTEMAS DE DEFESA ANTIOXIDANTE

Em sistemas aeróbicos, é essencial o equilíbrio entre agentes óxido-redutores (como as ERMO) e o sistema de defesa antioxidante (fig. 2). Como vimos, 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 O₂¹⁶. 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 GSH-Px, entre outros. Com exceção da vitamina E (a-tocoferol), que é um antioxidante estrutural da membrana, a maior parte dos agentes antioxidantes está no meio intracelular^{16, 21}.

Existem várias evidências da atividade protetora dos componentes do sistema antioxidante. As lesões de reperfusão pós-isquemia de coração, rim, fígado e intestino são prevenidas por SOD, catalase ou allopurinol, sendo este último um bloqueador da produção de O₂^-., pela via da xantina-oxidase¹⁵.

Glutationa reduzida (GSH)

A glutationa reduzida (GSH, L-g-glutamil-L-cisteinil-glicina) está presente na maioria das células e é o tiol (-SH) mais abundante no meio intracelular²². Sua capacidade redutora é determinada pelo grupamento -SH, presente na cisteína. A GSH pode ser considerada um dos agentes mais importantes do sistema de defesa antioxidante da célula, protegendo-a contra a lesão resultante da exposição a agentes como íons ferro²³, oxigênio hiperbárico, ozona, radiação e luz ultravioleta²⁴. Além disto, diminui a suscetibilidade à lesão renal decorrente da isquemia e reperfusão¹⁵; atua como transportadora e reservatório da cisteína e participa da detoxificação de agentes químicos e da eliminação de produtos da lipoperoxidação. Ainda, é requerida para a síntese de DNA, de proteínas e de algumas prostaglandinas²⁴.

O poder antioxidante da GSH foi demonstrado pelo aumento da sobrevida de 90% de ratos submetidos à hiperoxia e tratados com instilação de eritrócitos na traquéia. Este resultado foi atribuído à GSH intra-eritrocitária, que protege contra o "pulmão de choque" induzido pelo estresse oxidativo resultante da hiperoxia²⁵.

Quando comparado ao grupo controle, o nível de GSH está aumentado em pacientes com diabetes melito tipo II tratados com sufoniluréia; é possível que isto se relacione com a disponibilidade de grupamentos -SH presentes no medicamento²⁶.

Glutationa-redutase (GSH-Rd)

Após exposição da GSH ao agente oxidante, ocorre sua oxidação a GSSG²¹ (fig. 2). A recuperação da GSH é feita pela enzima GSH-Rd, uma etapa essencial para manter íntegro o sistema de proteção celular²⁷. Habitualmente, a reserva intracelular de GSH-Rd é alta e somente uma grave deficiência desta enzima resultará em sinais clínicos²⁸. A GSH-Rd é uma flavoproteína dependente da nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato reduzida (NADPH) e, portanto, também dependente da integridade da via das pentoses¹⁶. Sob condições de diminuição do fornecimento de NADPH, como no jejum e na deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD), há prejuízo da função da GSH-Rd¹⁵.

Glutationa-peroxidase (GSH-Px)

A GSH-Px catalisa a redução do peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e peróxidos orgânicos para seus correspondentes alcoóis às custas da conversão da GSH a GSSG¹⁵ (fig. 2). Embora a GSH-Px tenha ação fundamentalmente citosólica, in vitro ela é capaz de reduzir hidroperóxidos de membrana²¹.

Em modelo de hemocromatose experimental foi demonstrada redução de 36% na atividade da GSH-Px em fígado de ratos²⁹.

Catalase

A catalase é uma hemeproteína citoplasmática que catalisa a redução do H₂O₂ a H₂O e O₂ (fig. 2). É encontrada no sangue, medula óssea, mucosas, rim e fígado³⁰. Sua atividade é dependente de NADPH⁵.

A suplementação de catalase exógena previne a oxidação da GSH mediada pelo H₂O₂, em eritrócitos humanos normais⁵, e também inibe as lesões oxidativas do DNA de timo de carneiros submetidos à sobrecarga de Fe⁺⁺⁺³¹. Em modelo de estresse oxidativo decorrente de agressão térmica, os eritrócitos exibem diminuição da atividade da catalase durante o processo hemolítico termodependente⁸.

Superóxido-dismutase (SOD)

A SOD corresponde a uma família de enzimas com diferentes grupos prostéticos em sua composição. Nos sistemas eucariontes existem duas formas de SOD. A forma SOD-cobre-zinco está presente principalmente no citosol, enquanto que SOD-manganês está localizada primariamente na mitocôndria. Esta enzima também tem papel antioxidante, já que catalisa a dismutação do radical superóxido em H₂O₂ e O₂, na presença do próton H^+16,32 (fig. 2).

Durante o processo hemolítico decorrente de agressão térmica, os glóbulos vermelhos humanos⁸ e bovinos³³ exibem queda da atividade SOD. A adição desta enzima também protege o DNA de lesões provocadas pela sobrecarga de Fe⁺⁺⁺³¹.

Além dos antioxidantes citados, 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 de 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. A vitamina C, ou ascorbato, é um antioxidante hidrossolúvel que pode neutralizar diretamente as ERMO; porém, pode funcionar como pró-oxidante quando em dose elevada, ou quando exposta a metal, levando à lipoperoxidação^16,21.

Ao lado dos antioxidantes vitamínicos disponíveis em medicamentos, destacam-se também os derivados tióis, entre eles a N-acetilcisteína e mercaptopropionilglicina (MGP). Tais derivados são antioxidantes sintéticos que contêm o grupo -SH em sua composição. A capacidade antioxidante da N-acetilcisteína foi demonstrada pela melhora da complacência pulmonar, mas não da sobrevida, de pacientes com síndrome da angústia respiratória do adulto (SARA) que receberam a droga endovenosa^34,35. E pelo aumento da taxa de sobrevivência de retalhos de pele de ratos submetidos à isquemia do pedículo vascular após administração endovenosa de MGP³⁶.

ESTRESSE OXIDATIVO

Na inativação de um agente oxidante ocorre produção de GSSG e depleção de GSH (fig. 2). 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^15,27,37. Assim, a magnitude do estresse oxidativo pode ser monitorada pela razão GSSG/GSH. Em pulmões de ratos submetidos à hiperoxia por 48 horas, esta razão está significantemente aumentada, quando comparada a de grupo controle não exposto³⁸.

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 GSH²⁷.

Utilizando-se o eritrócito como célula-alvo, descreveremos, a seguir, o fenômeno de estresse oxidativo.

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^39,40.

O componente lipídico da membrana eritrocitária está também sujeito à agressão oxidativa. Os produtos desta lipoperoxidação podem induzir o estresse oxidativo intracelular⁴¹.

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. A fig. 2 esquematiza a relação destes processos, considerando o ferro como o agente agressor oxidante e o eritrócito como célula-alvo. No entanto, é possível generalizar este padrão de agressão e defesa celular antioxidante para grande parte dos tecidos do organismo.

DOENÇAS ASSOCIADAS À ERMO

Existem evidências de que as ERMO possam estar envolvidas em mais de 50 doenças ou eventos nosológicos. Além das já citadas, as doenças pulmonares associadas às ERMO são: enfisema, displasia broncopulmonar, pneumoconiose, toxicidade por bleomicina, paraquat, butilidroxitolueno, fibras minerais e fumo, asma e SARA^42,43. Nesta última síndrome, a origem das ERMO parece estar relacionada à ativação neutrofílica pelo complemento⁴⁴. Está bem documentado que, após a chegada dos neutrófilos no interstício pulmonar, a ativação destas células gera radical superóxido, que lesa diretamente a membrana das células intersticiais e do endotélio. Como conseqüência, ocorre lesão tissular progressiva, pois o neutrófilo ativado também libera enzimas proteolíticas que degradam a elastina do arcabouço pulmonar⁴⁵. A gravidade da SARA secundária à hiperoxia depende do grau e do tempo da exposição ao O₂. Assim, mamíferos inalando 100% O₂, com pressão parcial arterial de O₂ em torno de 500mmHg, apresentam lesão pulmonar caracterizada por edema, atelectasia, depósitos de fibrina com formação de membrana hialina exsudação celular, enrijecimento arteriolar e hiperplasia e hipertrofia alveolares. Há fortes indícios de que a formação do edema pulmonar seja resultante da produção exagerada de peróxido de hidrogênio, radical hidroxil e superóxido pelo neutrófilo⁴³.

O envelhecimento também é um evento que pode estar relacionado com as ERMO. A teoria dos radicais de oxigênio, desenvolvida por Harman (1956), propunha que o envelhecimento poderia ser secundário ao estresse oxidativo, que levaria a reações de oxidação lipídica, protéica, e com o DNA, que desencadeariam alterações lentas e progressivas dos tecidos e do código genético. A pergunta chave atual é se este estresse oxidativo tem um peso tão importante, a ponto de explicar o fenômeno do envelhecimento. Não há até o momento evidências consistentes que respondam esta pergunta⁴⁶. Os estudos dos últimos anos demonstram um comportamento heterogêneo do sistema de defesa antioxidante em relação ao envelhecimento. Ou seja, ao contrário do esperado, não se observa, necessariamente, deficiência do sistema conforme a espécie envelhece^47-52. Um estudo clínico realizado por nosso grupo comparou jovens de 30 anos e idosos de 69 anos em média, ambos sadios. Os resultados mostram que os idosos apresentam níveis menores de GSH e diminuição da atividade de GSH-Rd e GSH-Px eritrocitários em relação aos jovens. No mesmo estudo, foi analisado outro grupo de idosos portadores de diabetes melito tipo II tratados com sulfoniluréia, medicamento oral composto por grupos -SH em sua estrutura. Este grupo apresentou maior nível GSH e maior atividade de GSH-Rd e GSH-Px, em relação ao grupo de idosos sadios. Estas observações sugerem que a doença ou o tratamento podem estimular o sistema antioxidante eritrocitário em idosos²⁶. Outro estudo que relacionou envelhecimento com o sistema de defesa em eritrócitos mostrou que não há consumo de vitamina A e E com o aumento da idade de indivíduos saudáveis⁵³. Entretanto, pode haver diminuição do nível muscular de vitamina E após exercício físico em idosos⁵⁴. Outras doenças freqüentes na velhice e já consagradas como conseqüentes ao estresse oxidativo são a doença de Parkinson, o acidente vascular cerebral, a doença de Alzheimer, a esclerose múltipla e catarata. Aqui cabem novas perguntas: o envelhecimento pode ser considerado causa ou conseqüência destas doenças? Ou o envelhecimento poderia ser apenas um evento acompanhante destas doenças?⁴⁶.

A origem da aterosclerose é incerta, porém a teoria corrente é que o início da lesão seja no endotélio por mecanismo hemodinâmico. Nesta lesão há afluxo de macrófagos; quando ativados, liberam radicais superóxido, peróxido de hidrogênio e enzimas hidrolíticas. Estes produtos, além de lesar células vizinhas, estimulam a proliferação de músculo liso subendotelial. A lesão pode ser exacerbada pela fumaça do cigarro que, por ser rica em ferro, catalisa a oxidação de lipoproteínas de baixa densidade (LDL). Tal oxidação estimula a internalização de colesterol nos macrófagos, os quais, conseqüentemente, se convertem em células espumosas, contribuindo para a formação da placa de ateroma¹.

DETECÇÃO LABORATORIAL DAS LESÕES OXIDATIVAS

A detecção direta das ERMO em sistemas biológicos é dificultada por suas concentrações extremamente baixas (da ordem de 10^-11M) e por suas altas velocidades de reação, chegando ao ponto de as taxas de produção serem iguais às taxas de reação com biomoléculas⁷. Os subprodutos das ERMO podem ser aferidos diretamente por técnica de ressonância paramagnética de elétrons, porém o custo e outras limitações desta avaliação dificultam seu uso rotineiro.

Os métodos mais utilizados para aferição indireta das ERMO e, conseqüentemente, das lesões oxidativas são os espectrofotométricos e cromatométricos, que medem a atividade enzimática (SOD, catalase, GSH-Px e GSH-Rd) e/ou a concentração de tripeptídeos (GSH, GSSG) e aldeídos (MDA). Estas medidas podem ser realizadas em tecidos, sangue e outros fluidos. A lipoperoxidação de membranas é habitualmente monitorada pelo método do MDA (malonaldeído) e o estresse oxidativo, por dosagens de GSSG e/ou pelo cálculo da razão GSSG/GSH.

Para finalizar, devemos salientar que as ERMO podem ser causa ou conseqüência de doenças humanas associadas ao estresse oxidativo. Por isso, antioxidantes naturais e sintéticos têm sido recomendados para o alívio dos sinais e sintomas destas doenças e, mesmo, para bloquear sua evolução. No entanto, muito deve ser investigado acerca do benefício dos antioxidantes exógenos. É imperativo determinar o momento exato, a dose, a via de administração e qual o antioxidante ideal para cada doença. Até o momento não existem estudos que respondam com segurança estas indagações. Portanto, a utilização indiscriminada de medicamentos que contenham anti-oxidantes exógenos deve ser criteriosamente avaliada na terapêutica de doenças associadas ao estresse oxidativo.

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Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
23 Out 2000
Data do Fascículo
Mar 1997

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