Radicales libres y el envejecimiento

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A. Radicales Libres

a.1 ¿Qué es un Radical Libre?
Se denominan radicales libres a aquellas moléculas que tienen un electrón desapareado en su orbital más externo. Esto les confiere una capacidad de reacción muy elevada, por lo que son capaces de actuar en los sistemas biológicos produciendo cambios en la composición química o en laestructura de los elementos celulares que los hace incompatibles con la vida.

a.2 Evolución Histórica
Para el año 1954 el concepto de radical libre se encontraba bien desarrollado, ya que Gerschman postuló a los radicales libres del oxígeno (O2 - y HO•) como responsables del mecanismo molecular de la toxicidad del oxígeno y la radiación. Con el descubrimiento de la superóxido dismutasa por McCordy Fridovich (1969) se abrió la etapa actual de conocimiento del papel biológico de los radicales libres. El reconocimiento por Boveris, Cadenas y Chance en 1972-76, de que las mitocondrias producen O2 - y H2O2 en condiciones fisiológicas complementó las observaciones sobre las superóxido dismutasa y ambas líneas de investigación llevaron a un muy amplio interés en los radicales libres oxidativosen condiciones patológicas.

a.3 ¿De dónde proceden los Radicales Libres?
Los oxidantes, aunque son químicamente muy inestables y altamente tóxicos para las células, se producen en condiciones normales en el interior de éstas. Se estima que el 5% de todo el oxígeno que consumimos en las etapas finales del metabolismo oxidativo sigue la llamada vía univalente.
Varios de los metabolitosintermedios que se generan son radicales libres.
Por tanto, el metabolismo normal es una fuente de radicales libres.
La xantina oxidasa (enzima responsable de la conversión de hipoxantina en ácido úrico) también genera radicales libres (radicales superóxido).
La segunda fuente de radicales libres es también endógena y está constituida por el metabolismo de los fagocitos (neutrófilos y macrófagos).Éstos están dotados de diversas enzimas líticas (proteasas, lipasas, nucleasas), así como de vías metabólicas (mieloperoxidasa en el caso de neutrófilos) que generan diversas especies químicas agresivas (peróxido de hidrógeno, radicales superóxido e hidroxilo).
Los oxidantes pueden proceder del exterior, ya sea directamente o como consecuencia del metabolismo de ciertas sustancias. De lasfuentes exógenas de radicales libres, el tabaquismo es una de las más importantes.
El humo del tabaco es una mezcla de sustancias entre las cuales destacan los óxidos de nitrógeno y de azufre. Otros componentes del humo del tabaco pueden interaccionar con el citocromo P450 y con el catabolismo del ácido araquidónico y de las flavonas.
Los óxidos de nitrógeno pueden también proceder de la contaminaciónatmosférica.
Los hidrocarburos presentes en la polución ambiental constituyen, asimismo, una fuente nada despreciable de radicales libres.
El ozono (O3) es una ERO (especie reactiva del oxigeno) dotada de un extraordinario poder oxidante.
Puede proceder de la acción fotoquímica de las radiaciones electromagnéticas sobre el oxígeno, de los campos eléctricos o de la combustión de loscarburantes. Su toxicidad se manifiesta tras exposiciones de pocas horas a concentración de tan sólo 3 o 4 partes por millón (ppm). Es muy poco abundante en las capas más bajas de la atmósfera (1 ppm), aunque su concentración aumenta a medida que nos elevamos sobre el nivel del mar hasta alcanzar las 10 ppm. El O3 puede oxidar grupos (-SH, -NH2,
–OH y –COH), y en los fosfolípidos de las membranas celularesinduce la per oxidación lipídica.
Una concentración de oxígeno (O2) demasiado elevada puede generar también una sobrecarga de ERO. Así, cuando la concentración de O2 en el aire inspirado sobrepasa el 30-40%, las defensas antioxidantes comienzan a fracasar. Una concentración del 100% es altamente tóxica y sólo se suele resistir, sin que aparezcan lesiones, durante unos pocos minutos.

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