28 de Julho, 2016

RADICAIS LIVRES: UMA NOVA ABORDAGEM

RADICAIS LIVRES: UMA NOVA ABORDAGEM
- Bernardo Coelho Pereira1, Ana Karine F. da Trindade C. Pereira2 -

1Dentista - Engenharia Biomédica, UNIVAP, coelhob1@hotmail.com
2Dentista - Professora Adjunta de Anatomia Humana, Universidade Federal da Paraíba, anaodonto80@hotmail.com

RESUMO
Os Radicais Livres são formados pela redução incompleta do oxigênio, gerando espécies que apresentam alta reatividade para outras biomoléculas, especialmente lipídios e proteínas das membranas celulares e, até mesmo, o DNA. As injúrias provocadas pelo estresse oxidativo apresentam efeitos cumulativos e estão relacionadas a uma série de doenças, tais como o câncer, a aterosclerose e o diabetes. O objetivo desse estudo foi realizar uma nova abordagem sobre o papel do oxigênio na formação de radicais livres, através de pesquisa em sites científicos de busca como Scielo e Periódicos da Capes, de alguns artigos publicados entre 1990 até 2012, referentes aos radicais livres, enfocando aqueles trabalhos que abordassem o oxigênio na forma de radicais livres na via de reparação tecidual. Os descritores utilizados isoladamente e em combinação foram radicais livres, íons ferro, estresse oxidativo. Assim, os autores concluíram que o oxigênio em forma de radicais livres geralmente está na via de reparação tecidual e não de degeneração, já o ferro reativo e/ou radical livre é responsável pela degeneração celular, tecidual, orgânica e disfunção multifatorial.

INTRODUÇÃO
O oxigênio é um elemento de defesa do nosso organismo, indispensável e absolutamente necessário à respiração celular. Alterações neste processo podem formar Radicais Livres (RL), destruindo células que o corpo precisa.
Originários das células vivas aeróbicas e tendo como os principais, o Ânion Superóxido (O2-), o Radical Hidroperoxila (HO2-), o Radical Hidroxila (HO.), os RL podem ser definidos como átomos ou moléculas com, no mínimo, um elétron não pareado na órbita mais externa¹. Os RL são formados pela redução incompleta do oxigênio, gerando espécies que apresentam alta reatividade para outras biomoléculas, especialmente, lipídios e proteínas das membranas celulares e, até mesmo, o DNA. As injúrias provocadas por estresse oxidativo apresentam efeitos cumulativos e estão relacionadas a uma série de doenças, tais como câncer, aterosclerose e o diabetes². O termo estresse oxidativo é empregado em situações nas quais o “desafio” por RL resulta em um dano tecidual ou na produção de compostos tóxicos ou danosos aos tecidos. Pode-se dizer que o organismo encontra-se em estresse oxidativo quando há um desequilíbrio entre os sistemas pró-oxidantes e antioxidantes, de forma que os primeiros sejam predominantes³.

Os RL têm sido desde há muito tempo conhecidos por físicos. A área da saúde e a biologia começaram a se interessar pela temática quando, em 1969, Fridovich mostrou que o O2 foi produzido durante uma oxidação enzimática. O O2 e radicais relacionados são altamente tóxicos. Isto implica que, em todas as células aeróbias, existem mecanismos que inativam os RL, logo que eles são produzidos pelo metabolismo oxidativo. Os radicais de O2 são eliminados por uma família de enzimas denominada Superóxido Dismutase (SOD). Estas SOD estão presentes no citosol e na mitocôndria. A superprodução de RL, originários de oxigênio molecular, pode explicar as lesões resultantes de inflamação, isquemia e exposição à radiação. Os RL podem causar danos às membranas, macromoleculas e DNA. Se a produção de RL é principalmente intra ou extracelular pode determinar a um grau que tipo de dano irá ocorrer 4.

No entanto, uma vez que o O2 também age como um aceptor universal de elétrons, o metabolismo oxidativo constitui uma fonte de síntese de várias substâncias com propriedades tóxicas, as quais incluem os RL e Espécies Reativas de Oxigênio (EROs)4,5. Os EROs são moléculas reativas que não apresentam elétron desaparelhado na última camada e não podem ser nomeadas como RL. Estas moléculas são oriundas do metabolismo do oxigênio e, segundo Ferreira, Matsubara (1997)6, podemos citar o Peróxido de Hidrogênio (H2O2) e o oxigênio singleto (O2). Como possuem uma configuração eletrônica instável e são reativos, tem sido considerado como principal fator indutor de um processo de ativação em cadeia, conhecido como Peroxidação Lipídica (PL). A PL consiste em danos aos fosfolipídios de membranas celulares, oxidação de compostos tióis, cofatores enzimáticos, proteínas, nucleotídeos e DNA, tendo por consequência alteração do balanço hídrico da célula, quebra da homeostasia do cálcio e apoptose celular5,7.

O ferro e o cobre (nitrogênio e íons metálicos) podem ser geradores de espécies reativas de nitrogênio e oxigênio. Entre os íons metálicos, o ferro é o metal mais abundante no organismo e o que está biologicamente mais capacitado para gerar EROs e catalisar as reações de oxidação das biomoléculas6.

A formação de EROs é associada ao metabolismo de oxigênio mitocondrial, cuja fosforilação resulta na adenosina trifosfato (ATP). Os substratos oxidativos vêm da glicose, no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de elétrons, sendo o O2 o aceptor final dos elétrons7.

A influência do ciclo de Krebs no processo da respiração celular começa com a glicólise, processo ocorrido no citoplasma, onde a glicose passa por uma série de dez reações químicas que culminam na formação de duas moléculas de ácido pirúvico. É a partir desse ponto que começa a participação do ciclo de Krebs na respiração propriamente dita. O ciclo de Krebs ocorre dentro da mitocôndria, logo as moléculas de ácido pirúvico têm que entrar nela. Esse processo só ocorre quando há moléculas de oxigênio suficientes para cada molécula de glicose, se há, na entrada do ácido pirúvico na mitocôndria faz com que o oxigênio reaja com o ácido formando gás carbônico e liberando os elétrons dos átomos de hidrogênio presentes na fórmula da glicose.

Esses elétrons são transportados pelo NADH e o FADH, duas moléculas transportadoras. Os elétrons então se responsabilizam pela união de mais um átomo de fósforo, com uma molécula de adenosina difosfato (ADP), formando o famoso ATP. Esta molécula de ATP é que fornecerá então a energia para a vida da célula e o transporte ativo de substâncias pelo corpo. Para que ocorra a alteração da ATP precisamos de oxigênio dentro da mitocôndria.

RL são moléculas instáveis, pelo fato de seus átomos possuírem um número ímpar de elétrons. Para atingir a estabilidade, estas moléculas reagem com o que encontram pela frente para roubar um elétron. Uma parte do oxigênio que respiramos se transforma em RL, que vão atuar na via de reparação tecidual das alterações orgânicas como o câncer, envelhecimento e doenças autoimunes. Além do mais, o ferro que está carreando, é um ferro altamente reativo. Pode também se transformar por afinidade e absorver o oxigênio que já está ligado em outra estação. Se ele se ligar, sobretudo a água oxigenada que é o peróxido de hidrogênio, se transformará em radical hidroxila, que é o pior radical causador de danos diretamente na parte lipídica da membrana. Na verdade, o oxigênio em forma de RL geralmente está na via de reparação tecidual e não de degeneração, já o ferro reativo e/ou radical livre é responsável pela degeneração celular, tecidual, orgânica e disfunção multifatorial8.

Sabe-se que em atletas a carência de ferro pode afetar negativamente o metabolismo aeróbico do organismo, em decorrência da diminuição na concentração sérica da hemoglobina9 e enzimas envolvidas no estresse oxidativo10. Com o ferro não carreando e não sendo reduzido pelo oxigênio, se transforma em RL. Além da produção de formação de RL pelas mitocôndrias, temos também pelo citoplasma, com presença dos íons ferro e cobre 11,12, favorecida pelos íons ferro que formam os RL.

DISCUSSÃO
O oxigênio inspirado é utilizado pela mitocôndria na cadeia de transporte de elétrons e 10 a 15% que restam é utilizado por inúmeras enzimas oxidases e oxigenases e por reações químicas de oxidação direta. Partindo das observações, condutas e tratamentos clínicos, percebeu-se que o aumento da dimensão vertical de oclusão provocada pelo uso de Dispositivo Móvel Interoclusal diminui a formação de RL em função do aumento de aporte de oxigênio, principal redutor do RL do ferro reativo.

Sabe-se que a produção de RL nem sempre é prejudicial ao organismo, pelo contrário, é necessária em muitos processos biológicos, como sinalização celular, contração muscular e sistema imune, pois quando as células são agredidas por algum agente estressor (que também pode ser um RL), elas acabam produzindo RL para combater esses agentes. O maior problema é que, quando os níveis totais gerados de RL forem maiores que a capacidade de defesa, podem ocorrer danos celulares significativos. O RL derivado do O2 repara o tecido8. Então na execução de exercícios prolongados ocorre um alto consumo de oxigênio na mitocôndria e sem o mesmo há formação de RL em estresse oxidativo, portanto, a perda do O2 gera uma reação para reposição e esta capacidade de captação das vias aéreas é que determina a injúria celular. Já o exercício leve e moderado reduz a produção de oxidantes e o estresse oxidativo, melhorando a defesa antioxidante e a resistência das células, tecidos e órgãos contra a ação deletéria dos RL12. Pois promove a ventilação forçada pelas vias aéreas superiores com maior fluxo de oxigênio, reduzindo o ferro reativo.

Alguns estudos indicam que os exercícios intensos aumentam o consumo de oxigênio com a consequente formação de RL nos músculos cardíaco e esquelético13,14. A maioria dos artigos científicos relata que o estresse oxidativo é proveniente de RL derivados do oxigênio. Na verdade, quando o paciente submetido a um tratamento de urgência passa pelo ambiente hospitalar e se obtém um diagnóstico, são executadas aplicações suplementares de oxigênio, para o suporte do paciente, contudo salvando sua vida. Esse procedimento não acaba de matar com formação de RL derivados do oxigênio, que por sua vez estão na via de reparação celular, tecidual e orgânica.

A câmara hiperbárica emprega 100% de O2 com a pressão atmosférica acima de 1 ATM e recupera um pé diabético, uma amputação ou conduz a uma melhora de um pós-operatório. Assim os EROs são formados por uma maior concentração de O2 inalado que vai reparando os tecidos alterados.

Sugere-se assim que o O2 e derivados estão na via de reparação tecidual e não na de degeneração tecidual. O RL que vai degenerar os tecidos é o ferro reativo que não é reduzido pelos antioxidantes, sobretudo o oxigênio8.


CONCLUSÕES
Conclui-se que o O2 e derivados estão na via de reparação tecidual e não na de degeneração tecidual, e que o ferro reativo é o RL que vai degenerar os tecidos. No nosso trabalho clínico na conduta de Oxigenoterapia e Posturoterapia, retificando a coluna vertebral cervical com um travesseiro, exercício dos membros em postura cervical e aumento da DVO com Dispositivo Móvel Interoclusal, abre o diâmetro luz da faringe e laringe, nas paredes posterior e anterior. Com o diâmetro maior, o fluxo de ar e oxigênio também é maior, o que vai reduzir o RL do ferro, fornecendo equilíbrio oxido-redução e saúde.

A contra partida negativa é quando o ferro reativo, sem compartilhamento de elétrons, que é instável, ávido por ligação química celular, se liga a um DNA e degenera em câncer. A ligação a estruturas importantes compromete as funções celulares, conduzindo inclusive à morte celular, formando tecido conjuntivo cicatricial e configurando o envelhecimento. Também se liga a estruturas não importantes da célula, mantendo-a viva e sem função, sobrecarregando o organismo. Além disso, emite mediadores inflamatórios que promovem a fagocitose das células alteradas, originando reações antígeno-anticorpo e ocasionando doenças autoimunes.


REFERÊNCIAS
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6. Ferreira ALA, Matsubara, LS. Radicais Livres: Conceitos, doenças relacionadas, sistema de defesa e estresse oxidativo. Rev Ass Med Bras 1997; 43: 61-8.
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12. Polidori MC, Mecocci P, Cherubini A, Senin U. Physical activity and oxidative stress during aging. Int J Sports Med. 2000; 21: 154-7.
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