"O
Oxigênio, tão necessário para a vida humana, vira agente
do mal e estraga as nossas células. A respiração pode
formar radicais livres, destruidores de células de que o corpo precisa."
Denomina-se
radical livre toda molécula que possui um elétron ímpar
em sua órbita externa, fora de seu nível orbital, gravitando
em sentido oposto aos outros elétrons. Este elétron livre favorece
a recepção de outras moléculas, o que torna os radicais
livres extremamente reativos, inclusive com moléculas orgânicas.
Esta condição
lhe confere características de potente oxidante, ou seja, receptor
de elétrons de outras moléculas. Se ocorrer a entrada de energia,
os elétrons não emparelhados tomam direções opostas,
formando então uma molécula extremamente reativa chamada de
radical livre de oxigênio (superóxido, peróxido
de hidrogênio).
A água oxigenada (peróxido de hidrogênio) diferentemente
dos outros radicais, tem um número par de elétrons, podendo
"navegar" por células e, assim, aumentando
o risco de "trombar" com um átomo de Ferro. Ao se combinar
com o Ferro, a água oxigenada ganha mais um elétron, formando
o terceiro e mais terrível dos radicais:
a hidroxila, que reage instantaneamente com moléculas da célula.
Mas são bonzinhos - Funções normais dos radicais livres
Os radicais livres, por atacarem as moléculas, podem ser úteis
a alguns
organismos. Quando algo estranho consegue entrar no organismo - por exemplo,
um vírus, uma bactéria ou uma partícula de pó
-, logo soa um alarme químico para
as células do sistema imunológico. Os primeiros a chegar ao
local são os neutrófilos, capazes literalmente de fazer picadinho
do invasor; em seguida, vêm
os macrófagos, que engolem e trituram o agente estranho.
Essa estratégia de defesa só é possível porque
o organismo aprendeu a aproveitar
o potencial destruidor dos radicais livres. O macrófago, por exemplo,
envolve uma bactéria para bombardeá-la com superóxidos
por todos os lados; os neutrófilos também liberam grandes doses
desses radicais através de suas membranas,
para arrasar o invasor.
Os vilões atacam - Reações prejudiciais
dos radicais livres
Os radicais são capazes de reagir com o chamado lipídio de baixa
densidade,
ou o mau colesterol, que circula no sangue. Essa gordura alterada pelo oxigênio
chama a atenção das células imunológicas, os macrófagos,
que fazem um serviço de limpeza no organismo, engolindo uma molécula
de colesterol atrás da outra.
Essas células, contudo, são convocadas para recuperar eventuais
machucados
na parede dos vasos e, chegando ali, muitas vezes estouram, de tão
gorduchas, espalhando o conteúdo oxidado pela lesão. Isso atrai
mais macrófagos para o lugar, criando aos poucos um monte de colesterol
depositado, que pode impedir o livre trânsito do sangue (aterosclerose).
As membranas celulares são constituídas, principalmente, de
lipoproteínas.
Estes lipídios da membrana celular, após sucessivos ataques
de radicais livres,
se enrijecem, surgindo "trincas" na membrana celular. Desse modo,
a célula perde
o controle da entrada de substâncias tóxicas e da saída
de substâncias que necessita. A célula acaba morrendo. Este processo
pode explicar o envelhecimento, afinal, quanto mais idade uma pessoa tem,
mais radicais livres são encontrados em seu organismo.
Em casos de hipoxia, a célula também morre. Em casos de hipoxia
temporária,
as organelas celulares continuam trabalhando e depositando seus resíduos
no citoplasma. Na volta do oxigênio à célula, os resíduos
reagem com esse oxigênio, formando radicais livres em excesso e estes,
acelerando a morte celular. A doença de Alzheimer, que causa degeneração
das células do cérebro (neurônios), gerando demência,
pode ter grande contribuição dos radicais livres.
Nos cérebros afetados por esta doença são formadas placas,
porém ninguém sabia explicar como essas placas provocavam a
degeneração e morte dos neurônios. Agora os cientistas
descobriram que o principal componente das placas - a proteína beta-amilóide
- é capaz de se fragmentar espontaneamente. Os organismos, cautelosos,
guardam microscópicos grãos do metal Ferro em algumas proteínas,
esses metais só serão liberados em casos especiais.
Observa-se,
no entanto, que a proteína libera os grãos de Ferro quando se
fragmentam. Quando as proteínas beta-amilóides são fragmentadas
liberam grãos
de Ferro, que ao se encontrarem com água oxigenada formam os radicais
livres (hidroxilas). Assim, os radicais produzidos pelas placas podem "corroer"
(oxidar)
os neurônios e matá-los. A água oxigenada pode encontrar,
dentro do núcleo celular, a molécula de Ferro presente nos cromossomos
formando mais radicais livres.
Estes radicais podem atacar o material genético humano, modificando
os sítios
das bases nitrogenadas do DNA, fazendo com que a produção de
proteínas seja modificada ou interrompida em certos pontos dos cromossomos.
Sem os dados perdidos por esse ataque ao material genético, a célula
inicia uma multiplicação
sem freios, característica do câncer.
Algumas enzimas que sofrem modificações graças ao ataque
dos radicais (ou na produção das mesmas ou nos seus sítios
ativos) podem ficar inutilizadas ou atacar substâncias erradas, provocando
entre outras doenças, a doença auto-imune.
A cegueira pode, também, ser causada por radicais livres. Uma doença
chamada AMD (da sigla em inglês de degeneração da mácula
associada à idade) afeta a mácula (região que envolve
a retina).
A mácula é rica em gorduras poliinsaturadas, que, como já
vimos, é oxidada por radicais livres. Assim forma-se uma barreira que
envolve a retina, provocando a cegueira. Nos derrames cerebrais, os radicais
livres podem piorar a situação da vítima. Quando há
rompimento dos vasos sangüíneos cerebrais, as células atingidas
pelo sangramento são mais suscetíveis à ação
dos radicais livres (já que a hemoglobina liberada contém Ferro),
que causando a morte celular, fazem com
que a vítima não retenha um maior controle dos movimentos.
Os diabéticos mostram elevados níveis de radicais livres, que
atuam nas degenerações e dificuldades de microcirculação
periférica e oftálmica. Podemos observar a ação
de radicais livres a olho nu. Quando usamos água oxigenada nos cabelos,
a água oxigenada encontra o Ferro e juntos formam o radical hidroxila.
O radical ataca e destrói os pigmentos do cabelo.
Quem
nos protege deles - Como se prevenir dos radicais livres
Para vencer o desafio dos radicais livres, os seres aeróbios desenvolveram
uma bateria de mecanismos de proteção conhecidos como defesas
antioxidantes.
Como vimos anteriormente, o radical superóxido deverá encontrar
uma enzima para transformá-lo em peróxido de hidrogênio.
Esta enzima que forma a água oxigenada
é a superóxido dismutase, proteína formada pelo organismo.
O organismo também produz a catalase e a peroxidase que transformam
o peróxido de hidrogênio em água. Com essas substâncias
o organismo seria capaz de vencer os radicais livres, porém, com o
aumento da expectativa de vida do ser humano,
o organismo perde a capacidade de defesa, já que graças a fatores
exógenos (externos) que seguem o progresso humano, o poder dos radicais
livres aumentou significativamente.
Como fatores que dão maior poder aos radicais livres, podemos citar
o tabagismo,
a poluição do ar, remédios (que tenham alguns oxidantes),
radiações ionizantes
e solares, maior consumo de gorduras, choques térmicos. Assim o organismo
não tem como se livrar dos radicais livres, porém podemos nos
prevenir deles. O melhor método de prevenção é
através de alimentação rica em antioxidantes.
Certos minerais como o Zinco, Cobre e Selênio agem como antioxidantes,
pois saciam a voracidade dos radicais. A vitamina E, lipossolúvel,
age diretamente nas membranas da célula, inibindo a reação
em cadeia da oxidação das gorduras solúveis. O betacaroteno,
um percursor da vitamina A, também é lipossolúvel e atua
como inibidor de alguns tipos de radicais livres. A vitamina C é uma
doadora de elétrons para os radicais livres. Desta forma, uma vez estabilizados,
essas moléculas deixam de ser um atentado ao organismo. As três
vitaminas ( E, C
e Beta-caroteno) devem atuar em conjunto, pois possuem atividades que se complementam.
Apesar desse enorme poder das vitaminas, devemos ter certa cautela, já
que alguns estudos mostram que vitaminas como a E e o beta-caroteno favorecem
o câncer do pulmão em fumantes. Os bioflavonóides, como
a ginkgobilina e a rutina, são fitoquímicos (substâncias
químicas vegetais) e atuam no equilíbrio e controle de Ferro
no organismo, impedindo a formação de radicais hidroxilas. O
homem já consegue produzir algumas enzimas importantes contra os radicais
livres.
Um exemplo é a glutationa, uma enzima com as mesmas propriedades da
superóxido dismutase que está sendo testada também no
combate à AIDS. Outro processo que vem sendo estudado para o combate
aos radicais livres é a Geneterapia. Como sabemos, a superóxido
dismutase é produzida no organismo, porém com a gene terapia,
podemos inserir um gene que aumentaria a produção desta enzima,
fazendo com que o número de radicais diminuíssem no organismo.
O
Radical Vaga-lume livre - A ação dos radicais nos vaga-lumes
O brilho dos vaga-lumes pode ter sido uma adaptação evolutiva
contra a intoxicação por radicais livres. Essa hipótese
está sendo testada pela equipe do bioquímico Etelvino Bechara,
do Instituto de Química da USP. Nos vaga-lumes, a luz é produzida
em células especiais - chamadas fotocitos - em uma reação
química que consome oxigênio.
Testando a hipótese de que a emissão de luz, a bioluminescência,
tenha surgido
ao longo do processo evolutivo para minimizar os efeitos tóxicos do
oxigênio,
os radicais livres, Bachara faz uma série de testes. No vaga-lume,
a luz é produzida em uma reação química do oxigênio
com uma substância chamada luciferina
e a reação é controlada por uma enzima - a luciferase.
A luciferase catalisa uma reação que usa oxigênio, ela
esgota o oxigênio que existe dentro da célula. Esgotando esse
oxigênio, supõe-se que o sistema luciferina luciferase reduza
a formação dos radicais livres no vaga-lume, atuando como antioxidante.
Em um experimento, vaga-lumes foram expostos a uma atmosfera com 100% de oxigênio
e mediu-se a luz emitida. Verificou-se que eles produzem mais luciferase,
sugerindo fortemente que a enzima esteja envolvida na desintoxicação
contra o oxigênio. Outro experimento está testando se cai a produção
da luciferase com pouco oxigênio.
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