Radicales

BIOQUÍMICA

Influencia de los radicales libres en el envejecimiento celular
FERNANDO PAREDES SALIDO y JUAN JOSÉ ROCA FERNÁNDEZ
Farmacéuticos.

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 cambiosen la composición química o en la estructura de los elementos celulares que los hace incompatibles con la vida. En el presente trabajo se aborda la influencia de los radicales libres en el envejecimiento celular.

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os radicales libres se pueden formar a partir de muchas moléculas, pero los derivados de la molécula del oxígeno son los que tienen mayor importancia en patología humana. Losorganismos vivos han diseñado estrategias genéticas para defenderse de las agresiones de los radicales libres. Se trata de las enzimas que aceleran su inactivación, como la

superóxidodismutasa (SOD), la catalasa, y la glutatión peroxidasa, entre otras. Hay que destacar también las moléculas que existen fisiológicamente, como la ceruloplasmina, el ácido úrico, las vitaminas antioxidantes, losbetacarotenos, la cisteína, y las sustancias que actúan como agonistas del glutatión, como la N-acetilcisteína.

Radicales libres Aunque hace ya más de medio siglo que se sabe que el peróxido de hidrógeno (H2O2) se forma de manera natural en los seres vivos, hasta 1969 no se comenzaron a conocer los aspectos biológicos de los radicales superóxido (O2-) e hidroxilo (OH-). Por aquellos mismos años,McCordy
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y Fridovich descubrieron la superóxido dismutasa (SOD), una enzima que transforma el radical superóxido en H2O2 y O2. Es bien sabido que los electrones se disponen alrededor de los núcleos de los átomos en capas perfectamente definidas que se denominan orbitales. Cada orbital contiene un máximo de dos electrones que se hallanapareados, es decir, tienen espines opuestos. La mayoría de las sustancias presentes en el organismo contienen sólo electrones apareados y suelen ser, por tanto, químicamente estables. Los radicales son especies químicas que contienen orbitales desapareados en su orbital más externo. Estos electrones desapareados les confieren una enorme reactividad química que le conducirá a interactuar rápidamentecon otras moléculas. Estos radicales pueden también reaccionar con una especie química estable. El radical puede, en este caso, cederle su electrón desapareado, tomar uno de esta molécula para aparear su electrón, o unirse a ella. En cualquiera de los tres casos la situación resultante es la génesis de otro radical químicamente agresivo. El oxígeno es una molécula básicamente oxidante, hasta elpunto de que es el principal responsable de la producción de especies oxidantes en las células de metabolismo aerobio. Estrés oxidativo El radical hidroxilo (.OH) procede de la rotura del enlace covalente entre el oxígeno y el hidrógeno de una molécula de agua, reacción en la que también se genera otro oxidante, el .H-. El .OH es el radical más reactivo que nuestra química conoce. Puede interactuarcon las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y alterar la información genética de las células, o estimular la peroxidación lipídica, en la que el .OH ataca a los ácidos grasos poliinsaturados, convirtiéndolos a su vez en oxidantes. Un sólo radical . OH puede transformar cientos de moléculas de ácidos grasos en hidroperóxidos, que al descomponerse produVOL 21 NÚM 7 JULIO-AGOSTO 2002Tabla 1. Compuestos de oxígeno reactivos de interés en el estrés oxidativo Compuesto O2– (anión superóxido) HO2 (radical perhidroxi) H2O2 (peróxido de hidrógeno) OH. (radical hidroxilo) RO. (radical alkoxy) ROO. (radical peroxi) 1 O2 (oxígeno singlete) Características Se forma en reacciones de autooxidación Forma hidrogenada del anterior. Más liposoluble No es un radical libre, pero tiene...