Espécies reativas de oxigênio: estresse oxidativo e regulação do metabolismo

Diversas funções fisiológicas são controladas por vias que envolvem sinalização redox (aquelas envolvidas em reações de troca de elétrons por redução e oxidação). O oxigênio, por exemplo, durante o transporte de elétrons na mitocôndria pode ser reduzido parcialmente gerando espécies reativas de oxigênio (EROs), tais como ânion superóxido (O₂^-), peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e radical hidroxila (OH^-). Quando ocorre a perda do equilíbrio entre produção e eliminação de EROs, o que é chamado de estresse oxidativo,¹ conduz-se à oxidação de biomoléculas com consequente perda de suas funções biológicas e/ou desequilíbrio homeostático, cuja manifestação é o dano oxidativo potencial contra células e tecidos. A cronicidade do processo em questão tem relevantes implicações sobre o processo etiológico de numerosas enfermidades crônicas não transmissíveis, como o câncer. ²

As EROs são, portanto, radicais livres, cujos mecanismos de geração ocorrem normalmente, nas mitocôndrias, membranas celulares e no citoplasma. A mitocôndria, por meio da cadeia transportadora de elétrons, é a principal fonte geradora de radicais livres. Apesar de haver um controle da produção excessiva de radicais livres nessa organela pela citocromo oxidase, cerca de 2% a 5% do oxigênio metabolizado nas mitocôndrias são desviados para outra via metabólica, e reduzidos, dando origem aos radicais livres.²

 

 

Além da mitocôndria, outros sistemas do organismo apresentam mecanismos de defesa antioxidante, que podem se dar de modo enzimático ou não-enzimático. No último caso, é constituído por grande variedade de substâncias antioxidantes, que podem ter origem endógena ou dietética. ¹ Apesar da existência dessa proteção, os danos oxidativos não são completamente inibidos, o que leva, inevitavelmente, a alterações no DNA e ao desenvolvimento de tumores.

 

Por outro lado, deve-se considerar a contribuição das EROs na regulação de importantes mecanismos biológicos no organismo humano. A evidência de produção elevada de EROs durante a atividade muscular intensa, por exemplo, sugere que o balanço redox intracelular pode exercer papel importante na regulação do metabolismo de lipídios/carboidratos durante o exercício. Sabe-se que há predominância de consumo dos lipídios durante o exercício leve/moderado e dos carboidratos durante o exercício intenso. Em concentração intracelular elevada, as EROs diminuem a atividade do ciclo de Krebs, favorecendo o metabolismo de carboidratos. Nessa condição, há aumento da atividade da proteína desacopladora mitocondrial (UCP3), que intensifica o requerimento de substrato energético.³

 

Evidencia-se, assim, a participação das EROs em mecanismos regulatórios de metabolismo biológico, contrapondo-se, de certo modo, ao seu efeito negativo de causar danos a células e tecidos.

 

REFERÊNCIAS:

1.   Da Silva, C.T.; Jasiulionis, M. G. Relação entre estresse oxidativo, alterações epigenéticas e câncer. Cienc. Cult., vol.66, n.1, São Paulo, 2014.

 

2.   Barbosa, K. B. F.; Costa, N. M. B.; Alfenas, R. C. G.; De Paula, S. O.;Minim, V. P. R.; Bressan, J. Regulationof glucose andfattyacidmetabolism in skeletalmuscleduringcontraction. Rev. Nutr., vol.23, n.4, Campinas, July/Aug. 2010.

3.   Silverira, L. R.; Pinheiro, C. H. J.;Zoppi, C. C.; Hirabara, S. M.; Vitzel, K. F.; Bassit, R. A.; Leandro, C. G.; Barbosa, M. R.; Sampaio, I. H.; Melo, I. H. P.; Fiamoncini, J.; Carneiro, E. M.; Curi, R. Regulationof glucose andfattyacidmetabolism in skeletalmuscleduringcontraction. ArqBrasEndocrinolMetab, vol.55, n.5, São Paulo, June 2011.