Bioquímica: Defesa Antioxidante Enzimática e Não Enzimática

Radicais livres são moléculas que apresentam um elétron não pareado no seu nível orbital mais externo, podendo roubar um elétron de outra espécie ou doar o seu para se estabilizar. Quando tende a roubar elétron, pode iniciar uma reação em cadeia, provocando danos a lipídeos, proteínas e ao DNA.

  • Danos a lipídeos: o radical hidroxil (OH•) rouba elétrons do ácido graxo insaturado que compõe a membrana plasmática, o tornando um radical lipídico (pois ficou com 1 elétron não pareado) que se une com O2 e forma o radical peroxilipídico que pode gerar um novo radical lipídico. Ao gerar um novo radical lipídico, ele se torna um peróxido lipídico que ao ser degradado pode lesar o DNA;
  • Danos ao DNA: o radical pode roubar elétron do ácido nucleico ou roubar elétron da guanina, a transformando em hidroxiguanina. A hidroxiguanina passa a se ligar com e timina, podendo provocar a quebra do DNA;
  • Danos a proteína: o radical livre rouba elétrons de um aminoácido fazendo com que ele não se degrade completamente, atingindo outras proteínas e até mesmo o DNA;

ESPÉCIE REATIVA

Espécie reativa é propriamente o radical livre ou uma molécula que pode gerar o radical livre.

Todo radical é uma espécie reativa, mas nem toda espécie reativa é um radical.

Espécies reativas de oxigênio:

OH

As principais fontes de espécies reativas de oxigênio são:

  • Cadeia transportadora de elétrons (escape);
  • Enzimas (propositalmente (para fazer a defesa contra bactéria, por exemplo) ou não intencional);
  • Reação de Fenton (na qual o ferro reage com a água, gerando o radical hidroxil);
  • Radiação;

Espécies reativas de nitrogênio e oxigênio:

  • Óxido nítrico (NO-): atua como neurotransmissor, vasodilatador e no sistema imunológico, produzindo radicais livres para atacar o agente invasor (bactéria, vírus…). Porém, em excesso pode causar danos a células.

DEFESA ANTIOXIDANTE

Quando uma reação em cadeia é desencadeada é necessário para-lá.

  • 1ª linha de defesa: ligação de metal com proteína para que não ocorra a reação de Fenton;
  • 2ª linha de defesa: defesa enzimática que neutraliza espécies reativas;
+
Por meio da enzima superóxido dismutase o O2 é convertido em H2O2 (peróxido de hidrogênio) que por meio da glutationa peróxidase, é quebrada em H2O. Duas glutationas doam seus elétrons que estão nos hidrogênios (por isso o G(glutationa)S(enxofre)H(hidrogênio)) e se ligam pelos enxofres (pois vai ficar faltando uma ligação que anteriormente era ocupada pelo hidrogênio). Porém, há a necessidade de converter a GSSG em GSH novamente para que novas reações de defesa antioxidante enzimática aconteçam, e que faz isso é a enzima glutationa redutase que gasta NADP. Assim como a glutationa, o NADP também precisa ser regenerado, então por meio da enzima glicose-6-fosfato desidrogenase, pertencente a via das pentoses, o NADP é “regenerado”.
  • 3ª linha de defesa: defesa não enzimática que previne e neutraliza espécies reativas, podendo utilizar antioxidantes para isso. Antioxidantes são moléculas que doam seus elétrons para que outra molécula do corpo não seja lesada. São eles: vitamina A, E, C, glutationa, flavonoide, ácido úrico, carnosina e melatonina, por exemplo;
Vitamina C (hidrossolúvel)
A vitamina C doa elétron para radical hidroxil ou para o peróxido de hidrogênio, se tornando desidroarcorbato, que por meio da desidroarcorbato redutase que doa elétrons da glutationa para o desidroarcorbato, volta a ser vitamina C.
Vitamina C (hidrossolúvel) (1)
A vitamina E doa elétron para radical peróxilipídico e se torna um radical com tendência a doar elétrons. A vitamina C doa elétron para esse radical que se regenera em vitamina E.

*Vitamina A (lipossolúvel): neutraliza oxigênio singlete.

 

bioquímica (8)

Fontes:

  • Aulas da Professora de Bioquímica da Universidade de Taubaté (UNITAU): Mariana Feijó de Oliveira;
  • Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.
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