MRSO_1. Espécies reativas de oxigénio (ROS); 1.1. Vias de produção de ROS; 1.2. Defesas antioxidantes; 1.3. Danos oxidativos Flashcards
Aonde pode acontecer a fuga de eletrões na cadeia respiratória? Relembra o que acontece.
Esta fuga de eletrões da cadeia respiratória para o oxigénio molecular pode acontecer nos complexos I, II e III. No caso do complexo III esta reação pode ocorrer quer do lado da matriz mitocondrial quer do lado do espaço intermembranar e a partir daqui podem ir facilmente para o citosol, pois a membrana interna é a barreira mais impermeável.
Em condições patológicas e envelhecimento estão aumentadas estas disfunção mitocondrial, com aumento das fugas que levam à produção de ROS (O2.-), que como são oxidantes levam a danos oxidativos.
O que acontece a 1-2% dos eletrões na cadeia respiratória?
Normalmente e em condições fisiológicas cerca de 1-2 % dos eletrões que alimentam a cadeia respiratória a partir do NADH e do FADH2 em vez de chegarem ao complexo IV onde o O2 é reduzido a água são transferidos diretamente para oxigénio molecular > levando à produção de radicais superóxido (O2.-), um radical livre com um e- desemparelhado.
Qual é a situação patológica em que há um aumento de radicais superóxido pela via mitocondrial e não só?
Isquémia-reperfusão. Isquemia, quando temos falta de oxigénio provocada por falta de irrigação do tecido/obstrução. Reperfusão ocorre após a esquema com irrigação novamente (ex. saída de um trombo) há novamente oxigenação.
Como é que a isquemia aumenta a produção de superóxidos?
Não havendo oxigénio, não há respiração mitocondrial logo toda a energia é produzida pela via da glicólise, por motivos já discutidos, quando temos falta de oxigénio temos uma híper ativação da glicólise seguida de fermentação láctica, e os tecidos acumulam lactato resultando em acidose. O rendimento da glicólise é muitíssimo inferior face à respiração, logo se a isquemia se prolongar os níveis de ATP vão começar a diminuir, e portante vai começar a comprometer os equilíbrios osmóticos na célula e nestas condições devido aos desequilíbrios osmóticos provocados pelos baixos níveis de ATP e devido à acidificação das células associadas à acumulação de lactato as células vão começar a ter disfunção mitocondrial. As mitocôndrias não vão trabalhar em condições ótimas, estas mitocôndrias quando voltam a trabalhar e a utilizar o oxigénio após reperfusão vão produzir os radicais superóxido.
Se a isquemia for prolongada quais as suas consequências?
Em condições de isquemia prolongada vamos ter alterações metabólicas relacionadas com o metabolismo de nucleótidos, esta via está aumentada em condições de falta de O2 e aquilo que acontece, é problemas nas sínteses de purinas, aqui adenina.
O AMP é convertido em hipoxantina que se acumula. Quando voltamos a ter oxigénio, e por ação da xantina oxidase origina xantina que depois é convertida em ácido úrico. Isto acontece em situações de isquémia prolongada. Esta enzima utiliza o Oxigénio molecular, levando à produção de radicais superóxido, esta reação só vai ocorrer durante a reperfusão, pois necessita de O2. A xantina oxidase é originada pela xantina desidrogenase por oxidação e modificao proteolitica. neste processo há gasto de NAD+ e produção de NADH
Porque é que os superóxidos são prejudiciais ao organismo?
São oxidantes.
Que enzimas são capazes de eliminar os superóxidos?
2 das defesas antioxidantes importantes são a superóxido dismutase (SOD) que converte os radicais superóxido em peróxido de hidrogénio e liberta oxigénio molecular e a outra é catalase que é uma enzima que reduz o peroxido de hidrogénio a H2O.
As enzimas destruidoras de superóxidos produzem peróxido de hidrogénio. O que acontece se este não for eliminado?
Se estas reações com estas enzimas não destruírem o peróxido de hidrogénio, o que vai acontecer é a acumulação, o que é grave porque pode ser convertido em outros radicais, os radicais hidroxilo (OH*). É uma reação catalisada por iões metálicos, como é o caso do Fe2+ > 3+ que catalisa a redução do peróxido e gera os radicais OH, isto é uma catálise química, reação de Fenton (também pode ser Cu+).
Porque é que os radicais hidroxilo são tão nocivos?
Destroem qualquer tipo de biomolécula, podem oxidar irreversívelmente proteínas, lípidos, ácidos nucleicos provocando mutagénese, etc.
Quantas formas de SOD existem, aonde e porquê?
Existem 2 formas de SOD, uma está presente no citosol e espaço intermembranar, Sod1, que contem cobre e zinco e ainda uma outra isoforma que contem manganês, Sod2, que só está presente na matriz mitocondrial. Faz todo o sentido tendo em conta que muitos destes ROS são subprodutos da cadeia respiratória. Logo a presença nas mitocôndrias das SOD é bastante importante. A catalase reduz peroxido de hidrogénio mas nos eucariontes superiores só existe nos peroxissomas.
Qual a outra molécula capaz de destruir H2O2 para além dos SOD? Descreve-o.
glutationa é um antioxidante, tripeptídico (glutamato + cisteína pela glutamato
cisteína sintetase + glicina pela glutationa sintetase). GSH tem um grupo tiol na cisteína.
Como funciona o sistema da glutationa? (que destrói o peróxido de hidrogénio no citosol, núcleo e mitocôndrias)
Quando GSH é usada como defesa antioxidante origina-se a sua forma oxidada, GSSG, duas
glutationas unidas por ligação dissulfureto. GSH tem um papel importante no transporte de
aminoácidos. Para GSSG ser reduzida a GSH precisa de um cofator (poder redutor) NADPH pela glutationa redutase. Os xenobióticos são moléculas que devem ser escretadas e que, ao serem conjungados com glutationa tornam-se + solúvel e mais fácil de excretar (cofator da glutationa S-transferase GST).
Concisamente, quais as duas funções da glutationa.
Oxida diretamente grupos sh formando ponte de dissulfureto, havendo perda de função
maioritariamente.
Como funciona a peroxidação de lípidos?
Os lípidos podem ser atacados por radicais hidróxidos. Os PUFA são mais facilmente
oxidados. Após o ataque numa membrana, forma-se um radical lipídico. Este lípido reage
rapidamente com o oxigénio molecular, originando radicais piróxilo. Este piróxilo ataca outro lípido vizinho na membrana, formando um piróxilo lipídico e um radical.
Antioxidantes naturais contra a peroxidação dos lípidos:
A coenzima q na sua forma reduzida para impedir este processo, através da captação do radical lipídico, formando o seu radical que é uma molécula estável. Q 10 repõe o lípido inicial.
Contudo, a Q10 também pode originar LOOH, impedindo a formação de um radical, influenciado na propagação e consegue parar o processo. O alfa-tocoferol forma o seu radical. Os ascorbato e a q10 conseguir formar tocoferol de novo
