Estrés oxidativo: origen, evolución y consecuencias de la ...

1 Art culo de revisi nEstr s oxidativo: origen, evoluci n y consecuencias de la toxicidad del ox genoLuc a Constanza Corrales MSc1, Maira Mar a Mu oz Ariza21. Docente investigador Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca. 2. Estudiantes Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca Bogot , , : 12/07/2012 Aceptado: 02/12/2012 Correspondencia: ox geno es un elemento que presenta un perfil con doble efecto fisiol gico; es esencial para el desarrollo de la vida aerobia y posee efectos t xicos inherentes a su estructura. Del ox geno se derivan mol culas inestables denominadas radicales libres que pueden causar da o a nivel celular, cuando se pierde el equilibrio entre dichas mol culas y el sistema de defensa antioxidante que poseen los seres vivos, generando as lo que se denomina estr s oxidativo.

2 Dicho mecanismo posee una estrecha relaci n con el desarrollo y evoluci n de una gran variedad de procesos degenera-tivos, enfermedades y s ndromes. Su estudio se ha centrado principalmente en el conocimiento de los mecanismos de su g nesis y las formas de; atenuar, disminuir o contrarrestarlas, por medio de los sistemas de defensa antioxidante que posee la c lula y la forma de controlar los radicales libres que se generan de forma normal y continua en el organismo resultado de algunos procesos celulares como el relacionado con el metabolismo oxidativo de la mitocondria, proceso necesario para la obtenci n de clave: estr s oxidativo, radicales libres , especies reactivas de ox geno, Stress.

3 Origin, evolution and consequences of oxygen toxicity AbstractOxygen is an element with dual physiological effect is essential for the development of aerobic life and at the same time can participate in potentially toxic reactions involving oxygen free radicals. Free radicals are unstable molecules that can cause damage at cellular level due an imbalance between free radical production and antioxidant defenses, generating oxidative stress. This me-chanism seems to contribute to several pathological conditions including degenerative processes, aging, diseases and syndromes.

4 Understanding the origin of oxidative stress mechanisms at cellular level, and strategies to reduce it through the cell antioxidant defense system is the focus point of numerous studies. In the same way extensive research has been conducted to find a way to control free radicals production gene-rated continuously through some cellular processes in the body such as oxidative metabolism of the mitochondria and the molecular process required to generate ATP. Keywords: oxidative stress, free radicals, reactive oxygen species, nEn los ltimos a os ha tomado gran inter s el es-tudio del estr s celular y de los radicales libres en el campo de la medicina, con el fin de conocer a profundidad los mecanismos de autocontrol ce-lular y mejorar la calidad de vida del ser humano (1).

5 Hasta los a os 70 fue un campo espec fico de la qu mica, biolog a y f sica (2) y hoy en d a se ha convertido en una herramienta para conocer la g -nesis de gran variedad de patolog as; g stricas, cardiacas, respira-torias, seas, multiorg nicas, entre otras son resulta-do de la evoluci n de alteraciones morfofisiol gicas celulares, debido a la excesiva producci n por enci-ma de los niveles fisiol gicos normales de mol culas de gran inestabilidad denominadas radicales libres (3). Dicha condici n es denominada estr s celular y se caracteriza por presentar un desequilibrio entre la generaci n y eliminaci n de especies reactivas (4), situaci n que se puede derivar de; la disminuci n de los niveles de las defensas antioxidantes celulares, del aumento de la velocidad de producci n de las especies reactivas, o en ciertas ocasiones puede ser resultado de estas dos condiciones (5).

6 El t rmino especies reactivas hace referencia a dos tipos de mol culas: los radicales libres y los no radicales (6). Este conjunto de mol culas se for-ma como resultado del metabolismo celular y se encuentran representados dentro de los sistemas biol gicos por las especies reactivas de ox geno (ROS) y por las especies reactivas de nitr geno (RNS)(7), que se originan tanto en procesos fi-siol gicos normales como en procesos patol gi-cos(8). Sin excluir que tambi n existen especies reactivas procedentes de otros elementos como cloro (RClS) y Bromo (RBrS)(9), aunque ROS y RNS son los dos grandes grupos implicados den-tro de la biolog a redox (9,10).

7 radicales libres (RL)Los radicales libres son mol culas capaces de existir de forma independiente conteniendo en su ltima orbita uno o m s electrones desapareados, los cuales le otorgan a estas car cter paramagn -tico(11) que las torna muy inestables y altamente reactivas con capacidad para combinarse ines-pec ficamente, con las diferentes mol culas que integran la estructura celular y los derivados de estas, y con la capacidad de atacar cualquier tipo de biomol cula(12,13). Por su configuraci n elec-tr nica estos radicales presentan una vida media corta.

8 Sin embargo, en diversos estudios, se ha demostrado que la reactividad de estas mol culas se correlaciona inversamente con su vida media y capacidad de difusi n en el medio celular(14). Los radicales libres se pueden formar a partir de diversos mecanismos, siendo la adici n de un elec-tr n a una mol cula estable el m s com n (14). Una vez que estos son formados, buscan el modo de conseguir una configuraci n electr nica esta-ble, raz n por la cual interact an con otras mo-l culas a trav s de reacciones de xido reducci n (redox).

9 En dichas circunstancias, hay una transfe-rencia de electrones que necesariamente implican la reducci n (ganancia de electrones) y oxidaci n (p rdida de electrones) de las mol culas partici-pantes. Dicho mecanismo genera que la produc-ci n de radicales libres sea una reacci n en cadena, ya que al reaccionar un radical libre con una mol -cula no radical inevitablemente esta ltima pasa a ser un RL. Dicha reacci n en cadena solamente se detendr cuando dos radicales libres se encuentren y reaccionen entre s (15, 16). Estas reacciones bioqu micas se encuentran clasifi-cadas en tres grupos:Reacciones de iniciaci n.

10 Es la formaci n de un ra-dical libre a partir de no + C A + D + EReacciones de propagaci n. Consisten en la forma-ci n de un radical libre cuando reacciona una mo-l cula estable con un radical + CD AC + D 214 Nova - Publicaci n Cient fica en Ciencias Biom dicas - Issn: 1794-2470 - Vol. 10 No. 18 Julio - Diciembre de 2012: 135 - 250 Reacciones de terminaci n. Hace referencia a la re-acci n qu mica entre dos radicales libres , en donde sus electrones desapareados son cancelados y se ge-nera un producto estable(17).A + D ADClasificaci n de los RL. Algunos autores dentro de sus investigaciones han llegado a clasificar a los RL de acuerdo al grupo funcional presente en la mol cu-la; bromo, nitr geno, tioles, f sforo, ox geno, cloro, entre otros, aunque los radicales libres de ox geno reactivo son los m s comunes y de mayor relevancia debido a su participaci n en los diferentes procesos aer bicos (18-20).