reconciliación de la química y la biología

Conciliación de la química y la biología de especies de oxígeno reactivas

Existe una vasta literatura sobre la generación y los efectos de las especies reactivas de oxígeno en los sistemas biológicos, tanto en relación con los daños que causan y su participación en los sistemas de regulación y señalización celular. La química biológica de diferentes oxidantes se está convirtiendo bienentendido, pero a menudo no está claro cómo esto se traduce en mecanismos celulares que se han demostrado cambios redox.
Esta revisión aborda esta brecha. Examina cómo selectividad de objetivos y la eficacia antioxidante varían para diferentes oxidantes. Cinético consideraciones de reactividad se utilizan para evaluar los posibles objetivos en las células y cómo las reacciones pueden estar influenciadaspor difusión restringida y compartimentación. También se destacan las áreas donde se requiere una mayor comprensión sobre el destino de los oxidantes generados por celular NADPH oxidasas y en la identificación de los sensores de oxidantes en la señalización celular.


Los radicales libres y otras especies reactivas oxidantes (ROS) se producen en una amplia gama de procesos fisiológicos. Ellosson capaces de infligir daño biológico y están implicados en el envejecimiento y la patología de la muchas condiciones, incluyendo el cáncer y cardiovasculares, inflamatorias y enfermedades1 degenerativa. Sin embargo, a pesar de la intensa investigación, los ensayos clínicos de los antioxidantes han sido disappointing2 y no efectiva drogas antioxidante es de uso generalizado. Aunque esto podríaser tomado como una crítica a la teoría reactiva oxidante, tal vez sea más probable es que no sabemos lo suficiente sobre los mecanismos de oxidante y la acción antioxidante de diseñar las intervenciones adecuadas.
Antes del descubrimiento de la superóxido dismutasa (SOD) 3, los radicales libres se sabe que es responsable de la letalidad de la radiación nuclear pero por lo demás se considera depoca importancia biológica.
Sin embargo, la constatación de que existe una enzima para descomponer libre radicales disiparon esta opinión y abrieron el campo de los radicales libres la biología. Los primeros días fueron notables por sano y vigoroso, a veces debate sobre cómo la química de radicales libres puede ser racionalizado con observaciones biológicas. Este debate sigue siendo necesario hoy endía. Ahora tenemos un mayor conocimiento de la química de los reactivos fisiológicamente relevantes oxidantes y la forma en que reaccionan con las moléculas biológicas. Sin embargo,
Los estudios de biología molecular y celular están implicando oxidantes en vez procesos más diversos y complejos, en los que la química subyacente mecanismos a menudo no son claras. El reto es vincular la química conla biología y el lugar lo que en algunos casos se ve como la fenomenología sobre una base mecanicista fuerte. Ejemplos en los que esto se ha logrado se describen en el Cuadro 1.
Para hacer esto se requiere la identificación de los oxidantes específicos involucrados en un proceso biológico más el conocimiento de lo que reaccionan con y cómo rápido. Información cinética es de vital importancia,como en un sistema complejo de sólo el más rápido reacciones serán competitivos. Algunas reacciones, aunque teóricamente posible, no será fisiológicamente relevante. También es importante apreciar que "ROS" no es una entidad única, y los compuestos clasificado como "antioxidantes" no todos tienen la misma acción genérica. Así que, aunque estos términos son apropiados para la descripción de lasclases generales de compuestos, son contraproducentes para la comprensión de los mecanismos. Esta opinión se centra en la diversidad de oxidantes y antioxidantes fisiológicos y cómo su reactividad química se puede aplicar a la comprensión biológica acciones. En él se describen las fuentes fisiológicas de los oxidantes y los especies producen, entonces, ¿cómo cinética de la reacción determina sus...