Especie reactiva do osíxeno: Diferenzas entre revisións

As especies reactivas do osíxeno formanse como un produto do metabolismo normal do osíxeno e teñen importantes papeis na [[sinalización celular]] e a [[homeostase]]. <ref name="Devasagayam 2004 796">{{Cita publicación periódica|last=Devasagayam|first=TPA|coauthors=Tilak JC, Boloor KK, Sane Ketaki S, Ghaskadbi Saroj S, Lele RD|title=Free Radicals and Antioxidants in Human Health: Current Status and Future Prospects|journal=Journal of Association of Physicians of India (JAPI)|year=2004|month=October|volume=52|pages=796}}</ref> Porén, tamén se xeran debido a fontes exóxenas, como a [[radiación ionizante]], e durante os momentos de estrés ambiental (por exemplo, exposición aos raios UV ou á calor), os niveis destas especies químicas poden incrementarse drasticamente. <ref name="Devasagayam 2004 796"/> Isto pode orixinar un dano significativo na estrutura celular, que acumulativamente se denomina [[estrés oxidativo]].

Os efectos das especies reactivas do osíxeno no [[metabolismo]] celular están ben documentados. Entre eles están non só o papel na [[apoptose]] (morte celular programada) senón tamén efectos positivos como a indución de xenes de defensa do [[hóspede]] <ref>{{Cita publicación periódica |author=Rada B, Leto TL |title=Oxidative innate immune defenses by Nox/Duox family NADPH oxidases |journal=Contrib Microbiol |volume=15 |issue= |pages=164–87 |year=2008 |pmid=18511861 |pmc=2776633 |doi=10.1159/000136357 |url=http://content.karger.com/produktedb/produkte.asp?doi=10.1159/000136357&typ=pdf |format=PDF |series=Contributions to Microbiology |isbn=978-3-8055-8548-4}} — Review</ref><ref>{{Cita publicación periódica |author=Conner GE, Salathe M, Forteza R |title=Lactoperoxidase and Hydrogen Peroxide Metabolism in the Airway |journal=Am J Respir Crit Care Med |volume=166 |issue=12 |pages=S57–61 |pmid=12471090 |year=2002 |month=December |doi=10.1164/rccm.2206018 |url=http://ajrccm.atsjournals.org/cgi/content/full/166/12/S1/S57}}</ref> e mobilización de sistemas de transporte iónico. <ref>Cristina Camello-Almaraz, Pedro J. Gomez-Pinilla, Maria J. Pozo, and Pedro J. Camello. Mitochondrial reactive oxygen species and Ca2+ signaling. Am J Physiol Cell Physiol November 2006 vol. 291 no. 5 C1082-C1088.

As capacidades memorísticas declinan coa idade, especialmente en enfermidades dexenerativas como o [[Alzheimer]], o cal está acompañado da acumulación de danos oxidativos. Estudos actuais demostran que a acumulación de especies reactivas do osíxeno pode empeorar o estado físico porque os danos oxidativos contribúen á senescencia. En concreto, a acumulación de danos oxidativos pode levar a unha disfunción cognitiva, como se demostrou nun estudo no cal se lles deu a ratas vellas [[metabolito]]s mitocondriais e despois realizaron [[test cognitivo|tests cognitivos]]. Os resultados mostraron que as [[rata]]s tiñan mellores resultados despois de recibiren os metabolitos, o que suxire que os metabolitos reducían o dano oxidativo e melloraban a función mitocondrial. <ref name="pmid11854529">{{Cita publicación periódica | author = Liu J, Head E, Gharib AM, Yuan W, Ingersoll RT, Hagen TM, Cotman CW, Ames BN | title = Memory loss in old rats is associated with brain mitochondrial decay and RNA/DNA oxidation: partial reversal by feeding acetyl-L-carnitine and/or R-alpha -lipoic acid | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | volume = 99 | issue = 4 | pages = 2356–61 | year = 2002 | month = February | pmid = 11854529 | pmc = 122369 | doi = 10.1073/pnas.261709299|bibcode = 2002PNAS...99.2356L}}</ref> A acumulación de danos oxidativos pode despois afectar á eficiencia da mitocondria e incrementar máis o grao de produción de especies reactivas do osíxeno. <ref name="pmid1355616">{{Cita publicación periódica | author = Stadtman ER | title = Protein oxidation and aging | journal = Science | volume = 257 | issue = 5074 | pages = 1220–4 | year = 1992 | month = August | pmid = 1355616 | doi = 10.1126/science.1355616 |bibcode = 1992Sci...257.1220S}}</ref>

Os radicais libres prodúcense principalmente en [[orgánulo]]s, como as [[mitocondria]]s, e tamén se liberan desde eles ao [[citosol]]. <ref name=Muller2000>{{Cita publicación periódica | title = The nature and mechanism of superoxide production by the electron transport chain: Its relevance to aging | year = 2000 | author = Muller, Florian | journal = AGE | pages = 227–253 | volume = 23 | issue = 4 | doi = 10.1007/s11357-000-0022-9 | postscript =}}</ref><ref name="pmid11139407">{{Cita publicación periódica | author = Han D, Williams E, Cadenas E | title = Mitochondrial respiratory chain-dependent generation of superoxide anion and its release into the intermembrane space | journal = Biochem. J. | volume = 353 | issue = Pt 2 | pages = 411–6 | year = 2001 | month = January | pmid = 11139407 | pmc = 1221585 | doi = 10.1042/0264-6021:3530411}}</ref> As mitocondrias converten a enerxía nunha forma utilizable pola célula, a [[adenosina trifosfato]] (ATP). O proceso no que se produce ATP chámase [[fosforilación oxidativa]], a cal implica o transporte de protóns (ións hidróxeno) a través da membrana mitocondrial interna por medio da [[cadea de transporte electrónico]]. Na cadea de transporte electrónico, os electróns pasan a través dunha serie de proteínas por medio de reaccións de [[oxidación-redución]], nas cales cada proteína da cadea ten un [[potencial de redución]] maior ca a proteína previa. O destino final dos electróns que circulan pola cadea é unha molécula de osíxeno. En condicións normais, o osíxeno redúcese formando auga; porén, arredor do 0,1–2% dos electróns que pasan a través da cadea (cifra obtida en mitocondria illadas, xa que non hai acordo sobre a cifra nos organismo vivos), producen unha oxidación prematura e incompleta do osíxeno, formando un radical superóxido (·O₂^-), mellor documentado nos [[complexo I|complexos I]] e [[complexo III|III]]. O superóxido non é particularmente reactivo de seu, pero pode inactivar encimas específicos ou iniciar a [[peroxidación de lípidos]] cando está na súa forma protonada, hidroperoxil [[hidroperoxil|HO₂]]·. O [[pKa]] do hidroperoxil é 4,8. Así, a pH fisiolóxico, a maioría está en forma de superóxido.

De acordo coa [[teoría dos radicais libres]], os danos oxidativos iniciados polas especies reactivas do osíxeno son unha das principais contribucións ao declive funcional característico do envellecemento. Mentres que os estudos en modelos de experimentación vertebrados indican que os animais modificados xeneticamente que carecen de encimas antioxidantes específicos (como a superóxido dismutase, SOD), en xeral, teñen unha duración da vida máis curta (con respecto ao que se agardaría en teoría), a manipulación xenética contraria, que incrementa os niveis de encimas antioxidantes, deu lugar a efectos inconsistentes sobre a duranción da vida (aínda que varios estudos en ''[[Drosophila]]'' mostraron que a duración da vida aumentaba ao sobreexpresar MnSOD ou os encimas que biosintetizan o [[glutatión]]). Tamén son contrarios a esta teoría, os resultados obtidos coa deleción do SOD2 mitocondrial, que aumenta a vida do verme ''[[Caenorhabditis elegans]]''. <ref name="pmid19197346">{{Cita publicación periódica |author=Van Raamsdonk JM, Hekimi S |title=Deletion of the mitochondrial superoxide dismutase sod-2 extends lifespan in Caenorhabditis elegans |journal=PLoS Genet. |volume=5 |issue=2 |pages=e1000361 |year=2009 |month=February |pmid=19197346 |pmc=2628729 |doi=10.1371/journal.pgen.1000361 |url=}}</ref>

En ratos, a historia é bastante similar. A deleción de encimas antioxidantes, en xeral, acurta a vida, aínda que os estudos de sobreexpresión non mostraron que aumentase de forma consistente a duración da vida (con algunhas excepcións recentes). <ref name="pmid17640558">{{Cita publicación periódica | author = Muller FL, Lustgarten MS, Jang Y, Richardson A, Van Remmen H | title = Trends in oxidative aging theories | journal = Free Radic. Biol. Med. | volume = 43 | issue = 4 | pages = 477–503 | year = 2007 | month = August | pmid = 17640558 | doi = 10.1016/j.freeradbiomed.2007.03.034}}</ref>

Investigacións recentes demostran que a desregulación [[redox]] orixinada a partir de alteracións metabólicas e a dependencia de sinalización [[mitoxénico|mitoxénica]] e de supervivencia por medio das especies reactivas do osíxeno representa unha vulnerabilidade específica das células malignas que pode ser selectivamente aproveitada utilizando quimioterapéuticos redox antioxidantes e prooxidantes. <ref>{{Cita publicación periódica |author=Wondrak GT |title=Redox-directed cancer therapeutics: molecular mechanisms and opportunities |journal=Antioxid. Redox Signal. |volume=11 |issue=12 |pages=3013–69 |year=2009 |month=December |pmid=19496700 |doi=10.1089/ARS.2009.2541 |pmc=2824519}}</ref>

* {{Cita publicación periódica| author = Krötz F, Sohn HY, Gloe T, Zahler S, Riexinger T, Schiele TM, Becker BF, Theisen K, Klauss V, Pohl U| title = NAD(P)H oxidase-dependent platelet superoxide anion release increases platelet recruitment| journal = Blood| volume = 100| issue = 3| pages = 917–24| year = 2002| month = August| pmid = 12130503| doi = 10.1182/blood.V100.3.917}}

* {{Cita publicación periódica | author = Pignatelli P, Pulcinelli FM, Lenti L, Gazzaniga PP, Violi F | title = Hydrogen peroxide is involved in collagen-induced platelet activation | journal = Blood | volume = 91 | issue = 2 | pages = 484–90 | year = 1998 | month = January | pmid = 9427701}}

* {{Cita publicación periódica | author = Guzik TJ, Korbut R, Adamek-Guzik T | title = Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation | journal = J. Physiol. Pharmacol. | volume = 54 | issue = 4 | pages = 469–87 | year = 2003 | month = December | pmid = 14726604}}