RADICAIS LIVRES

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RADICAIS LIVRES
Derivados de Nitrogênio e Oxigênio
A cadeia respiratória produz radicais livres pois utiliza O2 (oxigênio degrada moléculas).
Superóxidos (O2-)
Formado após a primeira redução do O2. É produzido pela cadeia de transporte de elétrons.
Peróxido de Hidrogênio (H2O2)
Não é um radical livre, mas um agente oxidante que na presença de Fe+ ou outro metal de transição pode formar OH- pela reação de Fenton. Ou seja, na presença de ferro forma um radical livre.
Origina através da redução bivalente nos peroxissomos, nos quais ácidos graxos são oxidados através da transferência de dois elétrons do FADH2 para o O2.
Pode oxidar glutationa redutase (GSH – GSSH)
Hidroxila (OH-)
Não tem enzimas que catalise sua remoção, por isso é o pior radical livre, aquele que é mais reativo, muito instável. Os outros dois radicais livres citados acima possuem enzimas para metaboliza-los.
Retira hidrogênios dos AG causando peroxidação de lipídios
É formado através das reações de H-W e Fenton
Ácido hipocloroso (HOCl) e Ácido hipobromoso (HOBr)
Não são radicais livres, assim como o H2O2, mas são ácidos oxidantes produzidos pelo sistema de defesa de células fagocíticas.
Proteínas com grupo heme, que tem ferro, tem grande probabilidade de formar radicais livres. Pessoas com defeitos no armazenamento do ferro tem tendência de ter câncer pois tem muito RL.
RL tem instabilidade eletrônica e isso gera câncer.
Cadeias orgânicas, podem produzir RL na própria cadeia.
 PRODUÇÃO DE RADICAIS LIVRES POR VIA EXÓGENA
Ex. PARAQUAT- pesticida
É uma substância muito reativa, reduz e oxida-se espontânea e constantemente. Ao se oxidar novamente ela forma o ânion superóxido(O2-). Ele reage com moléculas orgânicas e daí se oxida/reduz. 
Superóxido redutase fica dentro da mitocôndria, pode transformar O2- em H2O2 as custas de GSH, e então catalase age tamponando assim os radicais livres formados.
Lipoperoxidação: é tamponado pela GSH (glutationa reduzida), transfere seus elétrons para lipídeos de membrana hidrolisados.
GSH após utilizada vira GSSG e pela ação do NADPH vira GSH novamente.
O paraquat tem sítios de ligação na membrana celular, atua como um hormônio.
RADICAIS LIVRES DERIVADOS DE NITROGÊNIO
Consequências do metabolismo de aa: NO- ; NO2-
Óxido nítrico (NO·): atua como segundo mensageiro. Estimula a adenilato ciclase, regula Na+(regula pressão nos rins), é um neurotransmissor , é um vasodilatador e além disso é também um radical livre.
Óxido Nitroso (NO2·)
Não é radical livre:
Peroxinitrito (ONOO-): ataca parede de bactérias
OXIDO NÍTRICO SINTASE: depende de cálcio carbulina. A Oxido nítrico sintase tem 3 formas: a constitutiva, a neuronal e a induzida (por inflamação). Essa enzima remove grupo amino da arginina usando NADPH e insere oxigênio no nitrogênio da arginina, formando NO. 
Onde RL são formados majoritariamente: logo após a membrana plasmática e na mitocôndria.
FONTES DE RADICAIS LIVRES
Cadeia de transporte de elétrons mitocondrial, durante a redução da ubiquinona em semiquinona pelos complexos I e II.
CICLOOXIGENASE reage com ácido araquidônico para formar OH-. 
Lipooxigenases oxida lipídios formando hidroperóxidos. 
Explosão respiratória durante a fagocitose = quando recebe um estimulo por microorganismos, NADPH oxidase reduz O2 em O2- usando NADPH como doador de elétrons.
Citocromo P450 catalisa a reação das monooxigenases. 
DANOS CELULARES CAUSADOS
Pode fragmentar proteínas (Prolina, cisteína e histidina) e a fragmentação destas pode levar a digestão por proteases.
OH recruta um H dos ácidos graxos causando formação de peróxidos lipídicos (lipoperoxidação). Isso causa aumento da permeabilidade da membrana facilitando a entrada de Ca+ e outros ions, levando ao inchaço da célula. Também pode aumentar permeabilidade de organelas, como por exemplo a mitocôndria. O excesso de Ca+ na mitocôndria pode levar a apoptose.
Pode causar danos ao DNA resultando em mutações. A ligação não especifica do ferro ao DNA pode formar OH que ataca as bases do DNA resultando em quebra da fita.
ESTRESSE OXIDATIVO
É quando tem mais agente oxidantes do que antioxidantes.
PATOLOGIAS
* Radicais livres causando danos ao DNA = pode causar câncer
 * Posterior produção de superóxido = devido à isquemia. Quando há falta de O2 (isquemia) e depois a concentração de oxigênio é normalizada, as células estão famintas por O2 e produzem muitos RL. Ocorre isso também após cirurgias (diminuição do fluxo sanguíneo e consequentemente do O2).
*Prostaglandinas, EROs e radicais livres = podem causar inflamação
*Lesões teciduais tóxicas com acúmulo de ferro formando EROs = desordens neurológicas 
*A oxidação de LDL pelos radicais livres libera EROs = pode causar aterosclerose por lesão ao endotélio. Deposição de LDL, células secretam citocinas, células fagocíticas geram RL ao tentar fagocitar a lesão.
MECANISMOS PATOLÓGICOS E AGRESSIVOS QUE PODEM LEVAR AO ESTRESSE OXIDATIVO
A ativação de fagócitos pode estimular NADPH oxidase presente da superfície da célula inflamatória, que irá reduzir O2 produzindo O2-.
Liberação de ácido araquidônico que ativa COX(ciclooxigenase) e lipooxigenase. A COX reage com o ácido araquidônico produzindo OH- e a lipooxigenase causa oxidação de lipídios formando hidroperóxidos. Danos a lipídeos e proteínas.
Liberação de Fe+ ou Cu+ causa formação de EROs, como por exemplo quando o H2O2 se junta com Fe+ para gerar OH que causa peroxidação lipídica.
Liberação de heme das proteínas reage com peróxidos e formam EROs e liberam ferro e heme que decompõe peróxidos em RLOs
Danos à mitocôndria e mais O2 -. Pode levar a apoptose.
Aumento intracelular de Ca+ estimula a NOS levando a formação de radicais de oxido nítrico que podem combinar com superóxidos. Obs. NO sintase é ativada por Ca+2 para conseguir metabolizar a arginina, distúrbios que aumentam [Ca+2] contribuem para a formação de RL.
Depleção das defesas antioxidantes como GSH, vit C, vit E e etc. Ex. paraquat que depleta GSH.
DEFESA DAS CÉLULAS: enzimas e vitaminas antioxidantes
Superóxidos dismutase (SOD)
Catalisa a conversão de superóxido em peroxido de hidrogênio. Presente no citosol e mitocôndria. Depende da via das pentoses fosfato. 
Preciso saber o mecanismo. GPx (glutationa peroxidase). GR (glutationa redutase).
Catalase (CAT)
Catalisa conversão de peroxido de hidrogênio em H20. Presente no citoplasma e nos peroxissomos.
Glutationa peroxidase (GPx)
Neutraliza os hidroperóxidos. Presente no citoplasma e na mitocôndria. Nossa principal defesa contra danos oxidativos.
Glutationa redutase (GR)
Recicla glutationa reduzida (GSH)
Vitaminas
Vitamina E: grupamento OH faz ela ser capaz de atuar como antioxidante. Se inclui entre os lipídeos de membrana. É um antioxidante de lipídeos.
Vitamina C: grupamento OH faz ela ser capaz de atuar como antioxidante, usa elétron para tamponar. Reduz o ferro. Meia vida curta, hidrossolúvel.
Vitamina A(caroteno): o caroteno não possui grupo OH, enquanto a vitamina A possui. Esse OH é inserido no fígado(?) na metabolização do caroteno. Atua como antioxidante.