Daño Oxidativo

DDaaññoo OOxxiiddaattiivvoo yy AAnnttiiooxxiiddaanntteess Daño Oxidativo y Antioxidantes

María Cristina González-Torres, Miguel Betancourt-Rule y Rocío Ortiz-Muñiz

Universidad Autónoma Metropolitana - Unidad Iztapalapa. México D.F.

RESUMEN

Para los organismos aerobios el oxígeno es un compuesto esencial, sin embargo, su reducción secuencial dentro de las células conduce a la formación de las llamadas especies reactivas de oxígeno, que son en su mayoría radicales libres. Un radical libre es una molécula o un átomo que presenta un electrón no apareado, razón por la cual son sumamente reactivos. Al formarse pueden interactuar rápidamente con moléculas orgánicas tales como proteínas, lípidos, carbohidratos, e incluso con el ADN, provocando en ellas diversas alteraciones estructurales, que conducen a alteraciones de tipo funcional, y de esta manera la fisiología de las células y por consecuencia la de los organismos, se ve afectada. El estudio de los radicales libres ha permitido relacionarlos directamente con el desarrollo de diversas enfermedades de tipo neurodegenerativo (Alzhaimer, Huntington, Parkinson), con la carcinogénesis, y con el envejecimiento. Paralelamente al estudio de los radicales libres, el estudio de los antioxidantes constituye actualmente un tema de investigación sumamente importante, ya que se ha considerado que el conocimiento de los mecanismos de acción de estas moléculas podría permitir, en algún momento, la utilización de las llamadas terapias antioxidantes, para disminuir los efectos biológicos de los radicales libres.

Palabras clave: radicales libres, antioxidantes, daño oxidativo.

ABSTRACT

Oxygen is an essential molecule for living aerobic organisms, however its chemical reduction inside the cells produces the called reactive oxygen species, most of them are free radicals. These are atoms, or molecules, with an unpaired electron. The presence of unpaired electron causes they to be highly reactive. After its for- mation, they interact with organic molecules as proteins, lipids, carbohydrates, and DNA, producing in them several structural and functional modifications and alterations. As a result of this damage the physiology of cells and organisms is also altered. This kind of damage has been associated with several diseases as Alzhaimer, Huntington, Parkinson, as well as to carcinogenic and aging processes. Simultaneously, the studies on antioxidant agents has become a very important research field, since through the knowledge of their mechanisms of action it might be pos- sible to counteract the effects of free radicals, in order to dimin- ish the biological effect of oxidative damage.

Key words: free radicals, antioxidants, oxidative damage.

Profesores Titulares del Departamento de Ciencias de la Salud. Universidad Autónoma Metropolitana - Unidad Iztapalapa.

Correspondencia: María Cristina González Torres, Departamento de Ciencias de la Salud. Universidad Autónoma Metropolitana - Unidad Iztapalapa. Av. Michoacán y la Purísima. Col. Vicentina. Delegación Iztapalapa. C.P. 09340. México D.F., E-mail: mcgt@xanum.uam.mx

INTRODUCCION

El oxígeno es un compuesto esencial en el metabolismo de todos los organismos aerobios, ya que participa en diversas reacciones de oxidación, incluyendo la respiración. Durante estos procesos el oxígeno molecular se reduce, dando origen a las llamadas especies reactivas de oxígeno, las que en su mayoría son radicales libres.

Un radical libre es una especie química (molécula o átomo) que presenta al menos un electrón no apareado. La mayoría de los radicales libres son en extremo reactivos y tienden a asociarse “apareando” el electrón libre 1. Los radicales derivados del oxígeno son altamente tóxicos y son capaces de reaccionar con diversas moléculas orgánicas, mecanismo a través del cual provocan daño a nivel celular y tisular, con la consiguiente alteración de

su función 2. Recientemente se les ha implicado en diversos padecimientos como la carcinogénesis 3, el envejecimiento 4 y con desordenes de tipo neurológico como la epilepsia, la enfermedad de Huntington 2 y el mal de Parkinson 5.

Los radicales libres se pueden formar en el interior de las células como producto de sus actividades fisiológicas normales 1 o a partir de procesos como la hipoxia, en la que se observa un aumento en la formación de radicales libres, que pueden inducir lipoperoxidación en la membrana de las células del cerebro y con esto alteraciones en la función del mismo 6. En el Cuadro 1 se mencionan los sitios de la célula en donde pueden generarse radicales libres a partir de los procesos fisiológicos normales.

Los radicales libres pueden generarse también a partir de fuentes exógenas, como las radiaciones ionizante, ultravioleta, la visible o térmica, drogas antitumorales, algunos productos químicos carcinogénicos, agentes contaminantes, pesticidas y humo del cigarro 1,11,12; también diversos medicamentos pueden inducir la liberación de radicales libres, como el acetaminofén 13,14, la neomicina, la polimixina B, la kanamicina, la gentamicina 15,16 y el cloramfenicol 17.

BIOQUIMIA VOL. 25 NO. 1 - 98 - 2000

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Las especies reactivas de oxígeno se forman por la reducción secuencial del oxígeno (O2), que primero produce el radical superóxido (O2=), y el radical perhidroxilo (HO2. ), posteriormente genera el peróxido de hidrógeno (H2O2) y finalmente el radical hidroxilo (.OH) 11. Otro radical libre que se forma de la reacción del radical superóxido con el óxido nítrico es el peroxinitrito (ONOO-). Algunas de estas reacciones son dependientes de la presencia de metales de transición, en particular de fierro y cobre 12,18.

Las especies reactivas de oxígeno

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