Na primeira postagem sobre antioxidantes, o assunto foi abordado de maneira mais generalizada. Agora, pretende-se trabalhar o tema com um enfoque maior nos aspectos bioquímicos.
Em algumas literaturas, é possível encontrar as classificações SCAVENGER e QUENCHER, termos da língua inglesa que se referem, respectivamente, a tudo aquilo que retira impurezas ou que suprime alguma coisa. No primeiro caso, encontram-se os antioxidantes “sequestradores”, que reagem com os radicais livres para transformá-los em compostos menos reativos. No segundo, destacam-se os antioxidantes que absorvem a energia de absorção dos radicais livres.
Os antioxidantes podem ser divididos em dois grandes grupos: o sistema antioxidante enzimático ou não-enzimático.
► Sistema antioxidante enzimático
Esse sistema antioxidante é o primeiro a agir no organismo. Entre as enzimas que possuem papel oxidante, destacam-se o superóxido dismutase (SOD), a catalase (CAT) e a glutationa peroxidase (GPx). O SOD relaciona-se com a eliminação do superóxido e a produção do peróxido de hidrogênio. Já a CAT e a GPx estão envolvidas na conversão do peróxido de hidrogênio em compostos não-reativos, impedindo que ele participe de reações que originem a hidroxila (OH-), um radical muito tóxico. Dessa forma, esses antioxidantes atuam sobre os radicais livres antes que eles provoquem lesões.
• O SOD está presente em vários órgãos, como o cérebro, o fígado, o coração, os rins, o estômago, o pâncreas e os pulmões. Ele pode se apresentar de duas maneiras. A forma associada ao Cu e ao Zn é encontrada no citoplasma, enquanto a relacionada ao Mn está presente nas mitocôndrias. O SOD catalisa a transformação de dois superóxidos em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio, segundo a reação a seguir:
2O2 - + 2H+ → H2O2 + O2
• A CAT é encontrada nas hemácias e nos peroxissomos de órgãos como o fígado e os rins. Ela é a catalisadora da decomposição do peróxido de hidrogênio em oxigênio molecular e água, conforme a reação abaixo:
2H2O2 → O2 + 2H2O
• A GPx se encontra em órgãos como fígado, rim, pâncreas, cérebro e pulmão. Ela atua no citoplasma e, em menor proporção, nas mitocôndrias. Essa enzima catalisa a reação entre a glutationa reduzida (GSH) e o peróxido de hidrogênio, favorecendo a formação de glutationa oxidada (GSSG) e água, como descrito a seguir:
2GSH + H2O2 → GSSG + 2H2O
A enzima glutationa redutase (GSH-Rd) catalisa a recuperação da GSH a partir da GSSG e da NADPH.
► Sistema antioxidante não-enzimático
Em algumas literaturas, é possível encontrar as classificações SCAVENGER e QUENCHER, termos da língua inglesa que se referem, respectivamente, a tudo aquilo que retira impurezas ou que suprime alguma coisa. No primeiro caso, encontram-se os antioxidantes “sequestradores”, que reagem com os radicais livres para transformá-los em compostos menos reativos. No segundo, destacam-se os antioxidantes que absorvem a energia de absorção dos radicais livres.
Os antioxidantes podem ser divididos em dois grandes grupos: o sistema antioxidante enzimático ou não-enzimático.
► Sistema antioxidante enzimático
Esse sistema antioxidante é o primeiro a agir no organismo. Entre as enzimas que possuem papel oxidante, destacam-se o superóxido dismutase (SOD), a catalase (CAT) e a glutationa peroxidase (GPx). O SOD relaciona-se com a eliminação do superóxido e a produção do peróxido de hidrogênio. Já a CAT e a GPx estão envolvidas na conversão do peróxido de hidrogênio em compostos não-reativos, impedindo que ele participe de reações que originem a hidroxila (OH-), um radical muito tóxico. Dessa forma, esses antioxidantes atuam sobre os radicais livres antes que eles provoquem lesões.
• O SOD está presente em vários órgãos, como o cérebro, o fígado, o coração, os rins, o estômago, o pâncreas e os pulmões. Ele pode se apresentar de duas maneiras. A forma associada ao Cu e ao Zn é encontrada no citoplasma, enquanto a relacionada ao Mn está presente nas mitocôndrias. O SOD catalisa a transformação de dois superóxidos em oxigênio molecular e peróxido de hidrogênio, segundo a reação a seguir:
2O2 - + 2H+ → H2O2 + O2
• A CAT é encontrada nas hemácias e nos peroxissomos de órgãos como o fígado e os rins. Ela é a catalisadora da decomposição do peróxido de hidrogênio em oxigênio molecular e água, conforme a reação abaixo:
2H2O2 → O2 + 2H2O
• A GPx se encontra em órgãos como fígado, rim, pâncreas, cérebro e pulmão. Ela atua no citoplasma e, em menor proporção, nas mitocôndrias. Essa enzima catalisa a reação entre a glutationa reduzida (GSH) e o peróxido de hidrogênio, favorecendo a formação de glutationa oxidada (GSSG) e água, como descrito a seguir:
2GSH + H2O2 → GSSG + 2H2O
A enzima glutationa redutase (GSH-Rd) catalisa a recuperação da GSH a partir da GSSG e da NADPH.
► Sistema antioxidante não-enzimático
Os antioxidantes não-enzimáticos podem ser sintetizados pelo organismo ou adquiridos por meio da alimentação. No primeiro caso, figuram a bilirrubina, a ceruloplasmina, a transferrina, a ferritina, o estrogênio, a albumina, a coenzima Q, a GSH (glutationa reduzida) e o ácido úrico. Já os polifenóis, os flavonóides, os carotenóides e as vitaminas A (retinol), C (ácido ascórbico) e E (tocoferol) precisam ser ingeridos e atuam na interceptação dos radicais livres.
• Bilirrubina: esse componente possui um papel fundamental em recém-nascidos, visto que muitos antioxidantes, como a vitamina E, o ácido oléico, o ácido linoléico e os carotenóides, não estão presentes em grandes quantidades em seus organismos. Por ser uma molécula apolar, ela é transportada pelo plasma sanguíneo com o auxílio da proteína albumina.
• Bilirrubina: esse componente possui um papel fundamental em recém-nascidos, visto que muitos antioxidantes, como a vitamina E, o ácido oléico, o ácido linoléico e os carotenóides, não estão presentes em grandes quantidades em seus organismos. Por ser uma molécula apolar, ela é transportada pelo plasma sanguíneo com o auxílio da proteína albumina.
• Ceruloplasmina, transferrina e ferritina: proteínas que possuem a capacidade de transportar ou armazenar átomos de ferro ou cobre. A ceruloplasmina é uma glicoproteína responsável pelo transporte do cobre, enquanto a transferrina e a ferritina promovem o deslocamento e a armazenagem do ferro, respectivamente. Esses compostos podem evitar ou reduzir os efeitos oxidantes desses minerais.
• O estrogênio, um tipo de hormônio sexual, sequestra radicais livres e impede, principalmente, a oxidação das lipoproteínas de baixa densidade (LDL), inibindo a formação de ateromas nas paredes dos vasos sanguíneos.
• Albumina: essa proteína sintetizada pelo fígado reage com o cobre, impedindo-o de promover a lipoperoxidação e a formação de hidroxilas (OH-). A albumina transporta os ácidos graxos livres e, associada à bilirrubina, evita a oxidação dos mesmos. Além disso, ela apresenta a capacidade de sequestrar o ácido hipocloroso, poderoso oxidante de glicoproteínas como a alfa-1-antiprotease.
• A coenzima Q, ubiquinona ou CoQ 10 é um composto lipossolúvel presente na membrana interna das mitocôndrias. Em linhas gerais, a coenzima Q neutraliza os radicais livres ao transferir prótons (H+) da membrana mitocondrial. A ubiquinona participa de duas reações importantes para o organismo. A primeira está relacionada à eliminação e à oxidação do radical superóxido, o que gera oxigênio e a forma reduzida ubiquinol. A segunda está associada à redução do nitrito a ácido nítrico. Assim como o ascorbato, o ubiquinol regenera o α-tocoferil em α-tocoferol e origina a semiquinona. A semiquinona, uma forma intermediária entre a ubiquinona e o ubiquinol, é prejudicial na medida em que reage com o peróxido de hidrogênio e a peroxila e produz hidroxila e alcoxila. A semiquinona pode ser convertida em ubiquinol por meio do ascobarto.
• A GSH (glutationa reduzida) é tripeptídeo formado por L-g-glutamil, L-cisteinil e glicina. A GSH reage com o peróxido de hidrogênio e origina água e glutationa oxidada. Como visto anteriormente, essa reação é catalisada pela enzima GPx. Além disso, a GSH pode sequestrar hidroxilas e o oxigênio singlete.
• O ácido úrico é o produto final da decomposição das proteínas purinas. A sua importância como antioxidante decorre do fato de os uratos sequestrarem hidroxilas, peroxilas, oxigênio singlete, ozônio e ácido hipocloroso. O ácido úrico também remove o cobre e o ferro, compostos ativos em reações de óxido-reação.
• Polifenóis e Flavonóides: os polifenóis compreendem os compostos que apresentam grupos fenóis em suas moléculas. De maneira geral, eles reagem com o ferro, inibindo o seu poder oxidativo e impedindo que ele faça parte de reações de formação de radicais livres. Isso ocorre porque os polifenóis são capazes de doar o seu elétron e de reduzir o Fe3+, altamente tóxico, a Fe2+. Por meio desse mecanismo, os polifenóis estão associados à preservação da madeira e, por também serem capazes de sequestrar radicais livres, estão relacionados com a preservação de alimentos, cosméticos e fármacos. Os flavonóides são os polifenóis mais abundantes em nossa dieta e estão presentes em grandes quantidades nos vegetais, visto que eles precisam se defender dos radicais produzidos pela exposição aos raios UV. A ação antioxidante dos flavonóides consiste em inativar espécies de radicais livres por meio da doação de átomos de hidrogênio, tanto em meios lipofílicos quanto em hidrofílicos.
• Os carotenóides, de maneira geral, possuem uma grande afinidade com o oxigênio singlete, impedindo que ele forme peróxidos ao reagir com os ácidos graxos das membranas celulares. Quando os carotenóides reagem com o oxigênio singlete, eles se convertem em carotenóides triplete, que, ao emitirem calor, retornam à sua forma original. Um dos principais carotenóides é o beta-caroteno, o precursor da vitamina A. Ele atua na proteção das membranas ao sequestrar os lipoperóxidos produzidos durante a peroxidação lipídica.
• Ácido Ascórbico (vitamina C) é um forte agente redutor e uma molécula polar, o que facilita a sua atuação em meios aquosos, como o plasma sanguíneo e demais líquidos extracelulares. Sua ação antioxidante é efetuada pela sua base conjugada, o ascorbato. Entre suas funções, destacam-se prevenir a peroxidação lipídica por meio do sequestro do oxigênio singlete, evitar a oxidação do LDL-colesterol e doar um elétron à espécie reativa α-tocoferil – forma oxidada do α-tocoferol (vitamina E) resultante da neutralização dos radicais livres. O ascorbato pode reagir com os radicais superóxido e hidroxila e favorecer a formação de peróxido de hidrogênio e água, respectivamente. Nessas reações, o ascorbato é oxidado a ascorbil, uma molécula estável que pode dismutar-se em ascorbato e deidroascorbato. Este, por sua vez, converte-se em ascorbato com o auxílio da enzima deidroascorbato redutase.
• A vitamina E (tocoferol) é um composto lipossolúvel que possui uma importante ação antioxidante nas membranas celulares. Ela apresenta os isômeros alfa, beta, gama e delta e é encontrada em ovos, castanhas, nozes, frutas e verduras . No organismo, a vitamina E, além de se concentrar nas membranas, está presente em grande quantidade no plasma sanguíneo, sendo associada a lipoproteínas, geralmente de baixa densidade (LDL). Ela pode tanto impedir a oxidação dos ácidos graxos das membranas quanto reagir com os radicais produzidos por essa lipoperoxidação. No primeiro caso, ela reage com o oxigênio singlete, a hidroxila e o superóxido e evita que eles oxidem os ácidos graxos. No segundo, ela interrompe o processo de lipoperoxidação ao doar H+ para os radicais produzidos, tais como a peroxila e alcoxila, vetando a sua ação danosa sobre os resíduos de proteínas e as bases nitrogenadas do DNA. Após neutralizar os radicais livres, o α-tocoferol, o componente mais ativo nos animais, é convertido em α-tocoferil, um composto sem atuação antioxidante. Ao reagir com o ubiquinol, com o ascorbato (na presença de selênio ou enxofre) ou com a glutationa reduzida, o α-tocoferil retorna à forma α-tocoferol, enquanto há a formação de ubiquinona, ascorbil ou glutationa oxidada, respectivamente.
Referências bibliográficas
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5141/tde-20082007-131042/pt-br.php
http://www.cibersaude.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=233
http://www.lacle.com.br/sub/exames.asp?letra=C&id=127
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s1516-93322007000200002
http://www.efdeportes.com/efd141/efeitos-da-suplementacao-com-omega-3.htm
http://nebm.ist.utl.pt/repositorio/download/620/18
http://ftp//ftp.unilins.edu.br/.../compostos%20reativos%20do%20oxigenio.pdf
• O estrogênio, um tipo de hormônio sexual, sequestra radicais livres e impede, principalmente, a oxidação das lipoproteínas de baixa densidade (LDL), inibindo a formação de ateromas nas paredes dos vasos sanguíneos.
• Albumina: essa proteína sintetizada pelo fígado reage com o cobre, impedindo-o de promover a lipoperoxidação e a formação de hidroxilas (OH-). A albumina transporta os ácidos graxos livres e, associada à bilirrubina, evita a oxidação dos mesmos. Além disso, ela apresenta a capacidade de sequestrar o ácido hipocloroso, poderoso oxidante de glicoproteínas como a alfa-1-antiprotease.
• A coenzima Q, ubiquinona ou CoQ 10 é um composto lipossolúvel presente na membrana interna das mitocôndrias. Em linhas gerais, a coenzima Q neutraliza os radicais livres ao transferir prótons (H+) da membrana mitocondrial. A ubiquinona participa de duas reações importantes para o organismo. A primeira está relacionada à eliminação e à oxidação do radical superóxido, o que gera oxigênio e a forma reduzida ubiquinol. A segunda está associada à redução do nitrito a ácido nítrico. Assim como o ascorbato, o ubiquinol regenera o α-tocoferil em α-tocoferol e origina a semiquinona. A semiquinona, uma forma intermediária entre a ubiquinona e o ubiquinol, é prejudicial na medida em que reage com o peróxido de hidrogênio e a peroxila e produz hidroxila e alcoxila. A semiquinona pode ser convertida em ubiquinol por meio do ascobarto.
• A GSH (glutationa reduzida) é tripeptídeo formado por L-g-glutamil, L-cisteinil e glicina. A GSH reage com o peróxido de hidrogênio e origina água e glutationa oxidada. Como visto anteriormente, essa reação é catalisada pela enzima GPx. Além disso, a GSH pode sequestrar hidroxilas e o oxigênio singlete.
• O ácido úrico é o produto final da decomposição das proteínas purinas. A sua importância como antioxidante decorre do fato de os uratos sequestrarem hidroxilas, peroxilas, oxigênio singlete, ozônio e ácido hipocloroso. O ácido úrico também remove o cobre e o ferro, compostos ativos em reações de óxido-reação.
• Polifenóis e Flavonóides: os polifenóis compreendem os compostos que apresentam grupos fenóis em suas moléculas. De maneira geral, eles reagem com o ferro, inibindo o seu poder oxidativo e impedindo que ele faça parte de reações de formação de radicais livres. Isso ocorre porque os polifenóis são capazes de doar o seu elétron e de reduzir o Fe3+, altamente tóxico, a Fe2+. Por meio desse mecanismo, os polifenóis estão associados à preservação da madeira e, por também serem capazes de sequestrar radicais livres, estão relacionados com a preservação de alimentos, cosméticos e fármacos. Os flavonóides são os polifenóis mais abundantes em nossa dieta e estão presentes em grandes quantidades nos vegetais, visto que eles precisam se defender dos radicais produzidos pela exposição aos raios UV. A ação antioxidante dos flavonóides consiste em inativar espécies de radicais livres por meio da doação de átomos de hidrogênio, tanto em meios lipofílicos quanto em hidrofílicos.
• Os carotenóides, de maneira geral, possuem uma grande afinidade com o oxigênio singlete, impedindo que ele forme peróxidos ao reagir com os ácidos graxos das membranas celulares. Quando os carotenóides reagem com o oxigênio singlete, eles se convertem em carotenóides triplete, que, ao emitirem calor, retornam à sua forma original. Um dos principais carotenóides é o beta-caroteno, o precursor da vitamina A. Ele atua na proteção das membranas ao sequestrar os lipoperóxidos produzidos durante a peroxidação lipídica.
• Ácido Ascórbico (vitamina C) é um forte agente redutor e uma molécula polar, o que facilita a sua atuação em meios aquosos, como o plasma sanguíneo e demais líquidos extracelulares. Sua ação antioxidante é efetuada pela sua base conjugada, o ascorbato. Entre suas funções, destacam-se prevenir a peroxidação lipídica por meio do sequestro do oxigênio singlete, evitar a oxidação do LDL-colesterol e doar um elétron à espécie reativa α-tocoferil – forma oxidada do α-tocoferol (vitamina E) resultante da neutralização dos radicais livres. O ascorbato pode reagir com os radicais superóxido e hidroxila e favorecer a formação de peróxido de hidrogênio e água, respectivamente. Nessas reações, o ascorbato é oxidado a ascorbil, uma molécula estável que pode dismutar-se em ascorbato e deidroascorbato. Este, por sua vez, converte-se em ascorbato com o auxílio da enzima deidroascorbato redutase.
• A vitamina E (tocoferol) é um composto lipossolúvel que possui uma importante ação antioxidante nas membranas celulares. Ela apresenta os isômeros alfa, beta, gama e delta e é encontrada em ovos, castanhas, nozes, frutas e verduras . No organismo, a vitamina E, além de se concentrar nas membranas, está presente em grande quantidade no plasma sanguíneo, sendo associada a lipoproteínas, geralmente de baixa densidade (LDL). Ela pode tanto impedir a oxidação dos ácidos graxos das membranas quanto reagir com os radicais produzidos por essa lipoperoxidação. No primeiro caso, ela reage com o oxigênio singlete, a hidroxila e o superóxido e evita que eles oxidem os ácidos graxos. No segundo, ela interrompe o processo de lipoperoxidação ao doar H+ para os radicais produzidos, tais como a peroxila e alcoxila, vetando a sua ação danosa sobre os resíduos de proteínas e as bases nitrogenadas do DNA. Após neutralizar os radicais livres, o α-tocoferol, o componente mais ativo nos animais, é convertido em α-tocoferil, um composto sem atuação antioxidante. Ao reagir com o ubiquinol, com o ascorbato (na presença de selênio ou enxofre) ou com a glutationa reduzida, o α-tocoferil retorna à forma α-tocoferol, enquanto há a formação de ubiquinona, ascorbil ou glutationa oxidada, respectivamente.
Referências bibliográficas
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5141/tde-20082007-131042/pt-br.php
http://www.cibersaude.com.br/revistas.asp?fase=r003&id_materia=233
http://www.lacle.com.br/sub/exames.asp?letra=C&id=127
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s1516-93322007000200002
http://www.efdeportes.com/efd141/efeitos-da-suplementacao-com-omega-3.htm
http://nebm.ist.utl.pt/repositorio/download/620/18
http://ftp//ftp.unilins.edu.br/.../compostos%20reativos%20do%20oxigenio.pdf
BRUMAGHIM, Julia L.; PERRON, Nathan R. A Review of the Antioxidant Mechanisms of Polyphenol Compounds Related to Iron Binding.
NUNES, E.; NUNES de MORAIS, R.; OLIVEIRA, S. C. Radicais livres: conceito, doenças, estresse oxidativo e antioxidantes. Disponível em: Acesso em 15 de novembro de 2010.
TIRAPEGUI, Júlio. Nutrição: fundamentos e aspectos atuais. 2. ed. Atheneu Rio.
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