UCIX - Laboratório - Estresse oxidativo

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Estress� �xidativ�
SP1 - LABORATÓRIO
O estresse oxidativo tem papel importante no
envelhecimento das estruturas do nosso
organismo, além disso predispõe o
aparecimento de diversas doenças.
O estresse oxidativo é causado por espécies
reativas principalmente de oxigênio, que
também são denominadas de radical livre.
As espécies reativas de oxigênio em geral,
são ruins, pois possuem a capacidade de se
ligar a outras substâncias para ficar estáveis,
como por exemplo proteínas, lipídios e DNA.
Existem vários fatores tanto exógenos quanto
endógenos que podem gerar a produção
dessas espécies reativas de oxigênio (ERO).
A exposição a essas e outras substâncias
fazem com que o átomo perca um elétron e
fique instável, desse modo este, busca outras
estruturas para se ligar, sendo proteínas,
lipídios e DNA mais atraentes.
Durante o processo de produção de energia
também há a produção de radicais livres
pelas mitocôndrias, ou seja, na respiração
celular. Toda célula aeróbica vai
automaticamente produzir espécies reativas,
isso no entanto não é maléfico se houver
quantidades suficientes de antioxidantes, que
são substâncias capazes neutralizar esses
radicais.
QUAIS SÃO AS PRINCIPAIS ESPÉCIES
REATIVAS?
→ Radical superóxido (O2-): É um radical
livre, formado a partir do oxigênio molecular
pela adição de um elétron. Sua formação
ocorre espontaneamente em quase todas as
células aeróbicas, especialmente na
membrana mitocondrial, por meio da cadeia
respiratória.
É um radical pouco reativo e não tem
habilidade de penetrar membranas
lipídicas, agindo, portanto, apenas no
compartimento onde é produzido.
→ Peróxido de hidrogênio (H2O2): O H2O2
é um metabólito do oxigênio extremamente
deletério. Tem vida longa e é capaz de
atravessar membranas biológicas.
(consegue se locomover entre diferentes
compartimentos)
→ Radical hidroxila (OH°): É considerado o
radical livre mais reativo em sistemas
biológicos, sendo capaz de causar mais
danos do que qualquer outra ERO. É
formado a partir do peróxido de
hidrogênio, em uma reação catalisada por
íons metais (Fe + + ou Cu+), denominada
reação de Fenton.
Desse modo, então, processos inflamatórios e
respiração celular que são fatores endógenos
também produzem espécies reativas.
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QUANDO SÃO UM PROBLEMA?
As ERO são um problema quando se tem um
desequilíbrio entre as espécies reativas e os
antioxidantes (neutralizam as EROS).
ENVELHECIMENTO
Diversos estudos demonstraram que o
envelhecimento celular está associado à
redução da integridade funcional das
mitocôndrias e, consequentemente, ao
aumento da produção de espécies reativas.
Desse modo, por exemplo, quando se tem
uma mitocôndria, esta produz constantemente
espécies reativas causando danos constantes
nela mesma, favorecendo a produção de mais
espécies reativas e gerando o
envelhecimento por causa do
comprometimento das funções normais da
organela.
FORMAS DE PREVENÇÃO NA FORMAÇÃO
DE ERO PELAS CÉLULAS
Para se defender da toxicidade das EROs, o
organismo apresenta mecanismo de defesa,
em três níveis distintos (SIES, 1993):
1. Prevenção da formação de EROs;
2. Eliminação de EROs formadas;
3. Reparo de moléculas modificadas por
EROs.
As substâncias que ativamente combatem as
espécies reativas são os antioxidantes.
O mecanismo de ação dos antioxidantes é
bem variado, desde a remoção do oxigênio do
meio, varredura das EROS, sequestro dos
metais catalisadores da formação de radicais
livres, aumento da geração de antioxidantes
endógenos ou mesmo a interação de mais de
um mecanismo.
Os antioxidantes podem ser classificados de
diferentes tipos.
Conforme a ação sobre os radicais livres:
● Scavenger - age transformando um
radical livre em outro menos reativo.
(não se liga, apenas o transforma)
● Quencher - quando consegue
neutralizar completamente o radical
livre através da absorção de toda a
energia de excitação. (se liga
diretamente para fazer a
neutralização)
Conforme a estrutura:
● Enzimáticos
● Não antioxidantes - ex: vitaminas
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ANTIOXIDANTES ENZIMÁTICOS
- Papel da enzima no geral: transformar uma
substância em outra. (metabolizar/converter)
Neste caso, as enzimas chegam nas espécies
reativas se ligam nelas e alteram-na,
transformando em substâncias diferentes.
Seja pela síntese, quebra, etc.
Os antioxidantes enzimáticos são conhecidos
como antioxidantes naturais. Eles neutralizam
as EROs excessivas e previnem danos da
estrutura celular.
São compostos pelas enzimas:
● superóxidos dismutase (SOD)
● catalase (CAT)
● peroxirredoxinas (Prx)
● glutationa redutase (GR)
● glutationa peroxidase (GPx)
A molécula, neste caso, ou ficou menos ou não é
mais reativa.
Os antioxidantes enzimáticos estão
localizados dentro das células, desse modo
em um exame de sangue após a
centrifugação, elas serão encontradas na
parte vermelha.
- Antioxidantes enzimáticos são intracelulares.
ANTIOXIDANTES NÃO ENZIMÁTICOS
O sistema antioxidante não enzimático é
formado por muitas substâncias, com
destaque para tocoferóis, ascorbato, ácido
úrico e Betacaroteno, além de proteínas de
transporte de metais de transição, como a
transferrina (transporte do ferro) e
ceruloplasmina (transporte do cobre e
oxidação do ferro para ser captado pela
transferrina).
O exemplo mais comum que temos sobre
antioxidantes não enzimáticos, são as
vitaminas presentes em muitos alimentos.
- Antioxidantes não enzimáticos são
principalmente extracelulares (parte amarela
do sangue)
TABELA COM OS PRINCIPAIS
ANTIOXIDANTES
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O estresse oxidativo resulta do desequilíbrio
entre o sistema pró e antioxidante.
Marcadores de exposição não são tão comuns para
avaliar o dano oxidativo
BIOMARCADORES
Os biomarcadores têm características
passíveis de avaliação e mensuração, como
indicadoras de processos biológicos normais,
processos patogênicos ou de resposta
farmacológica a uma intervenção terapêutica.
● Eles podem ser classificados como
biomarcadores: de exposição, de
efeito e de susceptibilidade.
- Exposição: Se contato com algumas
coisas, como cigarro, poluição, radiação,
inflamação, etc, gera risco de desenvolver um
quadro de estresse oxidativo.
Algumas dessas coisas, não se consegue
medir a quantidade através de exames.
- Suscetibilidade: A depender da quantidade
de antioxidantes que o indivíduo possui, pode
ser mais ou menos suscetível a um estresse
oxidativo.
- Efeito: Dano causado pelas espécies
reativas nas estruturas celulares, como
lipídios, proteínas e DNA. (não é uma análise
fácil ou comum)
O sistema antioxidante enzimático e a
glutationa estão presentes,
predominantemente, no meio intracelular, daí
a utilização do eritrócito para sua análise.
Por outro lado, o sistema antioxidante não
enzimático localiza-se, principalmente, no
meio extracelular, sendo por isso analisado
principalmente em soro.
Como se avalia o dano? Pelo ensaio
cometa
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Quando as espécies reativas se ligam por
exemplo ao DNA, ela se fragmenta. Dessa
forma, na análise se coloca um gel e se aplica
uma corrente elétrica.
Se ela estiver com o DNA íntegro irá migrar
pelo gel de forma uniforme. Porém se estiver
fragmentada, irá deixar um rastro.
ENSAIO COMETA
O ensaio Cometa consiste basicamente na
fixação das células espermáticas em gel de
agarose e na submissão dessas células à
solução de lise, cujo objetivo é levar ao
rompimento das membranas plasmáticas e
nuclear e à exposição do DNA. As lâminas
com os espermatozóides fixados e com o
DNA disperso são colocadas em câmaras de
eletroforese e submetidas a cargas.
O DNA irá correr em direção a um dos polos e
formará uma cauda. Quanto mais DNA
fragmentado, maior será a cauda formada, o
que lembra um cometa e dá o nome à
técnica.
LAUDOS
1.
1- Paciente do quadro azul está mais suscetível a um
estresse oxidativo, pela menor quantidade de
antioxidante.
2.
2- Paciente do quadro verde está mais suscetível a um
estresse oxidativo, pela menor quantidade de
antioxidante.
3.
3- Paciente do quadro azul está mais suscetível a um
estresse oxidativo, pela menor quantidade de
antioxidante.
Resuminho:
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