Radicais livres um breve histórico.

No final do seculo XIX as regras de valencia recem criadas pareciam contraditórias ao conceito de radicais livres, já que o conceito de carbono tetravalente servia como base para explicar fenomenos quimicos. Em 1900 Moses Gomberg publicou " um caso de carbono trivalente", em que ele preparou soluçoes de radical livre estavel em ausencia de ar. A partir daí começaram os estudos relacionados aos radicais livres, ainda que de maneira isolada já que o conceito ainda parecia ser não muito aceito por alguns cientistas.

Houve grande desenvolvimento do estudo de radicais livres durante e apos a segunda guerra mundial porque a ocupação japonosa no sudeste asiatico suspendeu o fornecimento de borracha natural para os EUA, assim estes foram obrigados a investir numa nova opção : a borracha de estireno-butadieno, um polimero. A compreensão das reações radicalares permitiu o entendimento da fases de iniciação e terminação realizadas pelos radicais livres.

Enquanto havia um avanço na quimica dos radicais livres, os biologos pareciam não se interessar muito pelo assunto, essa situação mudou no final da segunda guerra mundial quando duas bombas atomicas atingiram as cidades de Hiroshima e Nagasaki. Estudos demonstraram que as radiações geraram ions e radicais livres qua causavam lesões as biomolecuas. Tal conclusão levava a crer que os radicais livres eram formados como consequencia de agentes externos e eram necessariamente nocivos ao organismo.

Em 1954 Rebeca Gerschman propos que o oxigênio era toxico ao organismo pois produzia radicais livres. Seus estudos, em camundongos,  alem de comprovarem a toxicidade do oxigenio, concluiram que o mesmo pontecializava a letalidade dos raios-x. Entretanto, seu trabalho foi pouco reconhecido por ser pioneira, mulher e latino-americana, suas ideias não foram aceitas de imediato. Denham Harman , outro pioneiro, propunha uma relação entre o envelhecimento e os radicais livres. Com estudo tambem em camundongos ele propos que o envelhecimento é consequencia do acumulo de lesões causadas pelos radicais livres, assim antioxidantes seriam capazes de prolongar a vida. Porem, sabe-se hoje que a unica intervenção que pode alterar a longevidade é a dieta de restrição calórica, isto é balanceada em termos nutricionais.

Joe McCord e Irwin Fridovich publicaram em 1969 no "Journal of Biological Chemistry, evidencias de produção continua de radicais livres livres em organismos . Seus estudos comprovaram a existencia de uma proteina capaz de consumir um radical livre, o anion radical superoxido. A proteina, enzima, continha ions cobre (II) e zinco (II). A enzima catalisava a dismutação do anios, isto é, decomposição dos radicais, assim dois radicais iguais reagiam gerando produtos não radicalares.A conclusão foi que os radicais livres são produzidos constatemente não podendo ser consequencia de agentes externos.

Metais e Radicais livres

Metais de transição são elementos cujo o atomo possui o subnivel d incompleto ou que posssam formar cations com o subnivel d incompleto. Assim, ions de metais de transição possuem eletrons desemparelhados constituindo sitios funcionais, isto é, locais onde ocorre o reconhecimento de enzimas, hormonios e antigenos na proteina.
As estruturas proteicas se modificaram de forma que minimizar-se a disponibilidade de ions de metais de transição os quais quando em livre transito promovem reações de oxido -redução deletérias, afetando gravimente biomoleculas. Assim desenvolveram-se mecanismos como o  da hemoglobina nos globulos vermelhos. Ela é funcional na forma de heme-Fe(II) ligando o oxigênio nos pulmões e librerando nos tecidos sem sofrer oxidação. Já a forma heme- Fe( III) quando exposta ao ar rapidamente sofre oxidação, essa forma tambem conhecida como methemoglobina não é funcional no transporte de oxigênio. Há uma enzima, methemoglobina redutase responsavel por reverter o processo de oxidação da hemoglobina.

Estas especializações das proteinas reduzem a disponibilidade de ions de metais de transição os quais podem desenvolver  diversas patologias como no caso do aumento no aumento de anion radical superoxido, suas propriedades redutoras podem liberar o ferro (III) da ferritina ou liberar sitios funcionais de varias enzimas. Doenças como  hematocromatose, porfirias, talassemias e doença de Wilson são causadas pelo elevado acumulo de ions cobre e ferro. O tratamento baseia-se no uso de quelantes, isto é, substâncias que se ligam ao metal facilitando sua eliminação.

Dracula, personagem de pele sensivel ao sol, urina avermelhada e labios contraidos, sintomas da Porfiria doença que provavelmente fez nascer o mito.

http://ltc.nutes.ufrj.br/toxicologia/mX.quelantes.htm

http://www.tabelaperiodicacompleta.com/metais-de-transicao

Livro: Radicais livres bons, maus e naturais -Ohara Augusto

Watch'N'Ask

     Pergunta : Colesterol para Radicais Livres

Sabe-se que os antioxidantes são considerados vilões por se transformarem em radicais livres e que está ligado a processos degenerativos como o câncer, porém são também importantes para controlar o tônus muscular e no combate às inflamações. Como isso acontece?

Resposta:

Os antioxidantes não são considerados vilões, uma vez que são responsáveis pelo controle de radicais livres no organismo. Os antioxidantes agem minimizando os efeitos dos radicais livres sobre o organismo, ao reduzi-los.

O grande problema se encontra no excesso de antioxidantes no organismo. Esse excesso altera o equilíbrio de nutrientes no corpo, diminuindo a quantidade de substâncias vasodilatadoras no sangue. Essas substâncias são responsáveis por manter o bom funcionamento das artérias e veias.  Com a menor quantidade dessas substâncias, os músculos não recebem a quantidade necessária de oxigênio, o que causa rigidez e dor nestes, principalmente quando em atividade física. Outra consequência do excesso de antioxidantes é uma grande redução de metais de transição livres, tornando estes potentes catalisadores de reações iniciadas por radicais livres. E, por fim, o excesso de antioxidantes também pode levar à diminuição da adaptação ao estresse oxidativo, desregulando o controle entre radicais livres e antioxidantes. 

Seria equivocado até mesmo dizer que os radicais livres são essencialmente vilões, porque eles são necessários para a homeostase do organismo; são importantes, por exemplo, como ferramentas do sistema imunológico. Nesse exemplo entra a relação entre os radicais livres e as inflamações, o que será abordado no próximo post desse blog. 

Fontes:

http://www.corposaun.com/antioxidantes-excesso-podem-fazer-ma-estudo/5551/

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422007000200036&script=sci_arttext

Radicais Livres e as Gorduras

Em uma matéria do mês de junho, a revista Veja (Edição 2275, pags 94 à 100) publicou uma matéria desmistificando o lado vilão da gordura de um modo geral, mostrando que esta também é essencial para o bom funcionamento do organismo ( claro, respeitando as doses recomendadas), tudo isso tendo como base artigos científicos da duas últimas décadas.

Uma das mudanças mostradas é de que a Gordura Saturada essencialmente só causa malefícios. Ela apresenta como benefícios a participação no armazenamento das vitaminas A,D,E e K e integra a membrana das células. A outra seria a de que a Gordura Insaturada só traz benefícios, essa, porém, pode causar o aumento do colesterol ruim e/ou levar à obesidade se consumida em excesso.

A matéria por ser voltada para o público de uma forma mais ampla, não abrange de forma tão científica o tema, mas consegue explicar muito bem, de forma superficial, possibilitando seu fácil entendimento por qualquer pessoa.

As gorduras foram classificadas em 4 grupos: Saturadas, Poli-insaturas, Monoinsaturadas, e Trans. Sendo as saturadas subdivididas em 4 sub-grupos:  Láuricas, Mirísticas, a Palmítica e a Oleica, sendo respectivamente da mais perigosa para a menos perigosa, se consumida em excesso, segundo a revista.

Mas porque consideraram a Láurica tão perigosa? Pelo fato de aumentar o número de obstruções nas artérias em decorrência do aumento do colesterol ruim (LDL).

Até aí tudo bem, mas onde entram os Radicais Livres nessa história?

Eles reagem com o colesterol ruim (Low Density Lipoproteins ou LDL) presente na corrente sanguínea. Os Macrófagos (células do Sistema Imunológico) são atraídos por essas lipoproteínas oxidadas e fagocitam as mesmas quantas vezes forem necessárias, porém, quando eles são requisitados para reparar algum eventual dano na parede dos vasos, podem acabar sofrendo lise (ruptura da membrana) e espalhando todo o seu conteúdo "gorduroso" na lesão. Isso faz com que novos macrófagos sejam atraídos para a região. Esse processo pode culminar numa aterosclerose ( impedimento do fluxo sanguíneo) devido a um depósito gradual de colesterol que acaba por formar placas de ateroma.

Importante salientar também que os macrófagos liberam radicais superóxidos, peróxidos de hidrogênio e enzimas hidrolíticas quando ativados , isso danifica células vizinhas e acabam por, nos vasos sanguíneos, estimular um espessamento do músculo liso subendotelial, o que acentuará o processo de formação da aterosclerose.

Ficou difícil de visualizar? Então esse vídeo te auxiliará nessa jornada =D

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Pergunta: Bioquímica da Nutrição para Radicais Livres 

Para o diabético que produz pouca insulina, como pode ser amenizado o estresse oxidativo? 

Resposta:  

O tipo de diabetes mencionado é o tipo 2, em que a produção de insulina é insuficiente,a principal causa de estresse oxidativo desta doença é a hiperglicemia e seu tratamento foca-se na manutenção no nível de glicose sanguínea basicamente por meio de três fatores:

1- O estilo de vida: por meio de exercícios físicos, que permitem aumentar a sensibilidade à insulina, dietas de baixo nível glicêmico, caso ainda aconteça a hiperglicemia, deve ser considerada a hipótese de medicação.

2- Medicação: Estão disponíveis várias classes de antidiabéticos. A metformina é normalmente o recomendado para iniciar o tratamento, já que existem algumas evidências que reduz também a mortalidade. Pode-se recorrer a um segundo agente oral de classe diferente caso a metmorfina não seja suficiente. Entre as outras classes disponíveis encontram-se as sulfonilureias, secretagogos não-sulfonilureia, inibidores da alfa glicosidase,tiazolidinedionas, miméticos do GLP-1 e inibidores da dipeptidil peptidase-4. A metformina não deve ser prescrita em indivíduos com problemas graves no fígado ou pâncreas. As injeções de insulina podem ser usadas isoladamente ou como complemento à medicação oral. 
A maior parte dos diabéticos não precisa de insulina imediatamente. Quando há necessidade de se recorrer a um tratamento com insulina, normalmente prescreve-se uma dose noturna de longa duração e em conjunto com a medicação oral. A dose pode ser aumentada para se ajustar ao nível de controlo do nível de glicose pretendido. Quando a insulina noturna se mostra insuficiente, a administração de duas doses ao dia pode permitir obter melhor controle. As insulinas de longa duração – glargina e detemir – não aparentam ser significativamente superiores em relação à insulina NPH, embora tenham maiores custos de produção. Em grávidas, o tratamento com insulina é normalmente preferencial.

3- Cirurgia: A cirurgia de redução de peso em indivíduos obesos é uma medida eficaz no tratamento da diabetes. Grande parte dos que se submetem ao tratamento são capazes de conservar níveis de glicose normais depois da cirurgia, recorrendo a pouca ou nenhuma medicação, diminuindo também a mortalidade a longo prazo. 

http://pt.wikipedia.org/wiki/Diabetes_mellitus_tipo_2

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Pergunta: Abobrinhas da Mídia para Radicais Livres:

Sabendo que a vitamina C em excesso passa a ser oxidante, qual a ingestão máxima recomendada para tal?

 

Resposta:

É complicado determinar uma quantidade padronizada de ingestão de vitamina C, haja vista que os
organismos apresentam grande variadade entre si. Dessa forma, fatores como idade, sexo e gravidez são determinantes na hora de se determinar uma quantidade.
A dose diária recomendada gira em torno de 60 mg (dose esta recomendada em países como EUA).Entretanto, pode haver estudos que recomendem um aporte maior de vitamina C.
Quanto à ingestão máxima, estima-se que valores acima de 2 gramas já são o suficiente para induzir uma atividade pró-oxidante da vitamina C. 

Há quem diga que Linus Pauling (talvez vocês se lembrem dele das aulas de química sobre orbitais atômicos) chegava a ingerir 10 gramas diárias de vitamina C! Ele é um dos responsáveis pela propagação da ideia equivocada de que: "quanto mais vitamina, melhor".

Fontes:

http://www2.uol.com.br/JC/_2001/2302/fa1802_12.htm
http://www.bancodesaude.com.br/dieta/dose-diaria-recomendada-ddr
http://www.abc-alimentos.com/dose-diaria-recomendada-vitaminas.html
http://www.roche.pt/emagrecer/vitaminas/v_c.cfm