Toxicitatea anionului superoxid

Toxicitatea anionului superoxid

1.1. Anionul superoxid si alte SRO generate de acesta

Anionul superoxid, se formeaza prin reducerea O₂ de catre componentele lantului de transport de electroni mitocondrial. In plus, exista sisteme specializate la nivelul leucocitelor, care genereaza superoxid sau alte SRO pentru a le utiliza in sisteme de aparare impotriva agentilor patogeni. Un exemplu in acest sens este oxidaza NADPH din leucocite, care catalizeaza reducerea monoelectronica a O₂ cu NADPH cu generarea superoxidului.

Superoxidul poate distruge proteinelor prin oxidare directa sau poate interactiona cu clusteri fier-sulf care contin un atom de fier labil, aflati in pozitii expuse, conducand la dezasamblarea totala sau partiala a acestora, inactivarea proteinei si eliberarea fierului.

Peroxonitritul (ONOO^¯) este o alta SRO care se formeaza din reactia superoxidului cu monoxid de azot (O₂^¯ + NO → ONOO^¯) si despre care se crede ca este un agent important in degradarea biologica oxidanta. Studii recente au evidentiat ca reactia peroxonitritului cu CO₂ care duce la nitrozoperoxocarbonat (ONOOCO₂^¯), joaca un rol important in procesele fiziologice ale peroxonitritului in vivo si aceasta poate fi cea mai intalnita SRO.

1.2. Rolul anionului superoxid in procesul de imbatranire

Radicalii superoxid sunt specii foarte reactive cu un electron necuplat intr-o orbitala exterioara, conditie de dezechilibru care transforma aceste specii in agenti instabili si periculosi din puncte de vedere biochimic. Activitatea radicalilor liberi a fost descrisa ca un fel de 'iradiere interna' care ataca si distruge fara crutare celulele si tesuturile, provocand diverse simptome, atribuite in mod obisnuit imbatranirii, cum ar fi zbarcirea pielii, pete pigmentate, cataracta, artrita, ingrosarea arterelor, boli de inima, glaucom, boala Alzheimer, pierderea memoriei, apoplexie, senilitate, cancer si alte stari degenerative.

Imbatranirea este, prin urmare, nu un proces cronologic cauzat de trecerea timpului, ci mai curand un proces biologic determinat de viteza cu care radicalii liberi se dezvolta in organism, distrugand celulele, atacand tesuturile si afectand functiile vitale.

Fiintele umane au fost dintotdeauna expuse efectelor daunatoare ale radicalilor liberi, pentru ca acestia sunt si subprodusi naturali ai metabolismului. Radicalii liberi produsi de propriul organism joaca un rol important in sistemul de aparare celulara distrugand bacteriile si virusii, descompunand poluantii chimici si neutralizand toxinele. Efectele potential daunatoare ale productiei normale de radicali liberi din organism sunt tinute sub control de enzime care functineaza ca antioxidanti.

Astazi exista multe surse noi, artificiale, de radicali liberi, pe care mecanismele naturale de aparare ale organismului nu le mai pot stapani. Acestea includ radiatia nucleara, razele X si microundele, metalele toxice ca aluminiul si cadmiul din apa potabila, smogul, aditivii chimici alimentari, fumul de tigara, gazele de esapament (in special care contin compusi cu plumb) si, poate cea mai semnificativa, uleiurile vegetale hidrogenate omniprezente in preparate uzuale precum margarina de consum. Aceste grasimi artificiale se oxideaza in momentul in care intra in contact cu aerul si continua acest proces in interiorul organismului, producand un lant de reactii la nivel molecular care distruge celulele si functiile vitale cu o viteza superioara capacitatii de aparare a organismului. Toate substantele enumerate mai sus produc radicali liberi atunci cand se combina cu oxigenul si se descompun.

In 1992, biologul Michael Ross de la Universitatea California a raportat descoperirea a ceea ce el a denumit 'gena anti-imbatranire'. Aceasta gena este responsabila pentru reglarea productiei de enzime antioxidante, fara de care tesuturile noastre ar 'arde' imediat in 'focul' permanent intretinut in organism de catre radicalii liberi. Multi oameni de stiinta sunt de parere ca procesele de imbatranire sunt un simplu efect secundar al scaderii productiei de enzime antioxidante.

S-a calculat ca o celula umana este bombardata de 10 000 de radicali liberi pe zi. Rezultatul acestui impact reprezinta ceea ce se numeste stresul oxidativ. Astfel, radicalii liberi sunt considerati principalii vinovati de procesul de imbatranire prematura si de aparitia bolilor cronice asociate varstei inaintate, pentru ca au capacitatea de a produce schimbari aleatorii, mutatii, la nivelul ADN-ului, care in timp pot conduce la deviatii majore de la un metabolism normal.

Concluzia care se impune este aceea ca starea de sanatate se poate pastra cu ajutorul antioxidantilor, care neutralizeaza radicalii liberi si protejeaza celulele. Organismul uman dispune de antioxidanti naturali care sunt un complex de enzime, vitamine si proteine, care functioneaza in asociere pe doua planuri si anume identifica radicalii liberi si ii canalizeaza catre molecule antioxidante care ii neutralizeaza si refac celulele afectate de stresul oxidativ.

Dintre componentele acestor sisteme antioxidante naturale fac parte si superoxid dismutazele si superoxid reductazele cu rol vital in apararea celulelor impotriva impotriva radicalului superoxid, factor important al distrugerilor provocate de radiatii, imflamatii si in promovare a tumorilor.[1]