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Radicais Livres na Síndrome da Isquemia e Reperfusão - Coggle Diagram
Radicais Livres na Síndrome da Isquemia e Reperfusão
O Oxigênio e a Respiração Celular
A evolução da estrutura bioquímica dos organismos
Surgem as primeiras células fotossintetizantes capazes de liberar oxigênio
Aumento no nível de oxigênio
Primeiras células heterotróficas anaeróbicas
Utilização do oxigênio como oxidante para liberar energia através do alimento
"Sopa orgânica primordial"
Respiração Aeróbica
Glicólise
A molécula de glicose origina 2 moléculas de ácido pirúvico
Ciclo de Krebs
Ácido pirúvico entra na mitocôndria
Transforma-se em Acetil-coA
Sofrem reações que liberam CO2 e H2
Cadeia Respiratória
Hidrogênios liberados vão para as cristas mitocondriais
Passam por diversos transferidores
NADH2
FADH2
Citocromo
Liberam energia para o ATP
Combinam-se com o oxigênio formando água
Efeitos dos Radicais Livres
Atração de Neutrófilos
Sintetizam prostaglandinas
Liberam radicais livres
Secretam enzimas proteolíticas
"Fenômeno de não-reperfusão"
oclusão da microcirculação
Estimular o metabolismo das prostaglandinas
Distúrbios macro e microcirculatórios
Piora de lesões teciduais
Reações com proteínas
Especialmente aquelas com ligações com enxofre e os ácidos nucleicos
Alvos no meio extracelular
Colágeno
Ácido Hialurônico
Exemplos de Implicação
Processo de envelhecimento
Isquemia-reperfusão
Insuficiência renal e hepática
Doenças inflamatórias
Formação de catarata
Reações de lipoperoxidação
Retirada de um átomo de H de um grupo CH2 dos ácidos graxos polinsaturados da membrana
Formação de um dieno mais estável
Rearranjo das duplas ligações
Iniciadas pelos radicais livres
Os dienos reagem com o oxigênio molecular formando um radical peroxil
Reação em cadeia
Antioxidantes
Antioxidantes endógenos
Atuam por processo enzimático
Catalase
Selênio-glutatione peroxidase
Fosfolípide hidroperóxidoglutatione peroxidase
Superóxido dismutase
Não atuam por processo enzimático
Lipossolúveis
Tocoferóis
Carotenóides
Quinonas
Bilirrubina
Hidrossolúveis
Proteínas ligadas ao heme
Hemopexina
Liga-se ao heme livre e impede a reação deste com H2O2
Haptoglobina
Liga-se à hemoglobina livre e a impede de reagir com H2O2
Proteínas ligadas a metais
Albumina
Liga-se ao cobre e bilirrubina
Ceruloplasmina
Liga-se aos íons de cobre e oxida o Fe
Lactoferrina
Igual a transferrina
Transferrina
Remove o ferro livre das soluções
Ácido úrico
Neutraliza radicais livres em meio aquoso (O2 e OH)
Ácido ascórbico
Recicla o tocoferol e atua sinergicamente com ele
Neutraliza radicais livres e oxigênio singlet
Capacidade de prevenir novas reações oxidantes
Antioxidantes exógenos
Propanolol, bloqueadores de canais de cálcio, captopril e nefazotrom
Interrompem a peroxidação lipídica
Antiproteases
Inibem a atividade das proteases dos neutrófilos
Manitol,Dimetiltioréia, Dimetilsulfóxido e Mercaptopropionil glicina
Neutralizam radical hidroxila
Perfluoro químicos
Impedem a quimiotaxia e degranulação neutrofilica
Desferoxamina
Agente quelante de ferro
Alopurinol
Inibidor da xantina oxidase
21-aminoesteróides (lazaróides)
Inibidores da peroxidação lipídica catalisada pelo ferro
Formação dos radicais livres derivados de Oxigênio
Radicais livres
Tende a capturar elétrons para se estabilizar
Tende a alterar a MEC
Tendem a gerar uma reação em cadeia na produção de radicais livres (mais destrutivo).
Oxigênio molecular
Oxigênio molecular
Submetido ao sistema citocromo e reduzido a H2O
Uma porção escapa dessa via e origina os radicais livres
Enzimas antioxidantes endógenas
Falha na capacidade de sua neutralização gera efeitos deletérios
Neutraliza o escape dos seus radicais livres
Radical hidroxila (-OH)
Radical extremamente reativo capaz de iniciar as reações de peroxidação lipídica da membrana celular
Formação de radicais livres na Isquemia e Perfusão
Ausência de suprimento sanguíneo em um tecido
Falta de Oxigênio no metabolismo aeróbico
Depleção dos estoques de ATP
Quebra da homeostase celular
Perda dos gradientes iônicos através da membrana
Acidose e hipóxia
Produção de ATP interrompida mas consumo continua
Formação de ADP e AMP
Formação de adenosina que é degradada em iosina e hipoxantina
Em hipóxia, há acúmulo de hipoxantina e xantina oxidase nos tecidos
O substrato para a xantina oxidase fica acumulado durante a isquemia
Produção de radicais livres acaba sobrepujando a capacidade de neutralização
Libração de ferro para os tecidos e na reperfusão são produzidos superóxidos e peróxido de hidrogênio
Formação de -HO
Na presença de xantina e xantina oxidase, a ferritina pode promover a peroxidação dos lipossomos fosfoloipídicos
Ferritina como fonte de ferro para a peroxidação da membrana
Lesão celular e endotelial na isquemia e reperfusão
Liberação de radicais livres e enzimas pelos neutrófilos
Neutrófilos produzem prostaglandinas e liberam radicais livres adicionais e elastase ampliando a lesão tecidual
Adesão dos leucócitos ao endotélio
Ativação da fosfalipase A2 e geração dos produtos do ácido araquidônico
Liberação de prostaciclina que causa vasodilatação e inibição plaquetária
Liberação de Tromboxane A2, um forte quimiotático para neutrófilos e que promove a adesão e a ativação dos mesmos na isquemia e reperfusão
Leucotrienos CD4 e D4 e TXA2 com ação direta na microvasculatura
Radicais livres derivados do oxigênio podem reagir com as células endoteliais com formação de mediadores do processo inflamatório
Óxido nítrico é um gás radical livre presente nas células endoteliais com papel na vasodilatação, na inflamação e formação de hidroxila
Perspectivas Futuras
proteção dos tecidos pós-isquemicos
neutralização dos radicais livres
Inativação das enzimas
Quelação de metais de transição
Redução do acúmulo de neutrófilos
Bloqueio na cadeia de reações na peroxidação lipídica
Superóxido desmutase e catalase conjugadas com macromoléculas inertes
Ficoll, Dextran, Polietilenoglicol ou aprisionadas em lipossomos
Aumenta meia-vida dos mesmos
Polietilenoglicol promove sua penetração e fixação no meio intracelular
Antioxidantes com efeitos citoprotetores
Vitamina E
Carotenóides
Propanolol
Bloqueadores de canal de cálcio
Captropril
Interações metabólicas
Combinação de selênio e vitamina E
Vitamina E prevenindo a formação de hiperóxidos nas membranas
Selênio, neutralizar qualquer hidroperóxido lipídico
Bloqueadores de radicais hidroxila e antioxidantes exógenos
Redução da lesão isquêmica da célula através da hipotermia para redução do metabolismo e com isso a preservação de ATP