A relação entre radicais livres e metais

A produção de radicais livres ocorre por meio de reações que dependem da catálise de certas enzimas. Alguns metais, como o Ferro e Cobre, têm ação catalítica nas reações que levam a lesões oxidativas. As reações de Fenton e de Haber-Weiss são exemplos de processos que levam à formação de radicais livres ou, mais especificamente, espécies reativas de oxigênio (EROs).

 As reações de Fenton podem ser caracterizadas pelas seguintes reações químicas:

Fe²⁺ + O₂ --> Fe³⁺ + O₂^-

2O^2- + 2H⁺ --> O₂ + H₂O₂

Fe²⁺ + H₂O₂ --> Fe³⁺ + OH^- + OH*

Um traumatismo craniencefálico é um exemplo de situação em que ocorre a produção de ERMO por meio de reações de Fenton. A elevada quantidade de ferro intracelular liberada, o baixo potencial de ligação entre ferro e proteína devido à presença do líquor e a deficiência das enzimas antioxidantes no Sistema Nervoso Central aumentam os riscos das lesões devido ao trauma.

As reações de Haber-Weiss, por sua vez, podem ser caracterizadas pelas reações químicas abaixo:

Fe³⁺ + O2^{- .} --> Fe²⁺ + O₂

Fe²⁺ + H₂O₂ --> Fe³⁺ + OH^- + OH^.

O^2- + H₂O₂ --> O₂ + OH^- + OH^.

A síndrome da reperfusão pós-isquemia, em que ocorre sobrecarga de Fe³⁺, promove a produção de EROs por meio das reações de Haber-Weiss. O Fe³⁺ é o metal que catalisa a produção do radical hidroxila (OH^.). A elevada quantidade de radical hidroxila, o radical mais reativo, causa a lipoperoxidação de membranas, o que leva à diminuição das contrações do miocárdio.

Outra maneira de se produzir radicais livres é durante a respiração celular. Durante esse processo, a maior parte do oxigênio é reduzido a água. Uma pequena porcentagem desse oxigênio, no entanto, por ter um elétron a mais, tornando-se reativo, sendo conhecido como radical superóxido. Esse radical, posteriormente, é reduzido a  peróxido de hidrogênio. Na forma de peróxido de hidrogênio, aumentam-se as chances desse composto encontrar-se com um átomo de ferro. Ao se combinar com o átomo de ferro, recebendo um elétron, o peróxido de hidrogênio torna-se o radical hidroxila, o mais reativo e deletério dos radicais.

É importante ressaltar que os radicais livres são produtos de processos imunológicos, como a reação a bactérias invasoras ao organismo, e de processos metabólicos, como a respiração celular; e, portanto, são indispensáveis para o bom funcionamento de um organismo. Os efeitos dos radicais livres são neutralizados pelos antioxidantes. O problema existe quando há um desequilíbrio entre a quantidade de radicais livres e a quantidade de antioxidantes. Esse desequilíbrio é conhecido como estresse oxidativo. E este traz sérios problemas ao organismo.

Fontes:

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-42301997000100014&script=sci_arttext

http://www.scielo.br/pdf/rn/v12n2/v12n2a01.pdf

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/respiracao-celular/radical-livre.php