Numerosos e complexos produtos derivam da peroxidação lipídica. Eles são classificados em primários (hidroperóxidos lipídicos) e secundários, que derivam da ruptura dos hidroperóxidos lipídicos.
Espécies Reativas derivadas do Oxigênio (EROs)
Em condições normais a produção das EROs ocorre em equilíbrio com a capacidade antioxidante e qualquer desequilibrio no balanço redox de sistemas biológicos pode causar o estresse oxidativo que resulta quando a formação de EROs sobrepuja o sistema antioxidante, com dano consequente (HALLIWELL, 1993; VASCONCELOS et al., 2007). A maioria das células tolera o estresse oxidativo de baixa intensidade, que geralmente se acompanha da elevação da atividade do sistema antioxidante. Entretanto, quando acentuado, resulta em alterações significativas, com aumento do cálcio intracelular, consumo de NAD e ATP, além da peroxidação lipídica (PL) (VASCONCELOS et al., 2007).
A PL é o processo em cadeia no qual as ER agridem os ácidos graxos polinsaturados dos fosfolipídeos das membranas celulares, desintegrando-as e permitindo a entrada de espécies reativas nas estruturas intracelulares (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; HALLIWELL, 1992; LIMA; ABDALLA, 2001; VASCONCELOS et al., 2007). Além do radical hidroxila, que é a espécie iniciadora mais importante da PL, o ferro desempenha papel determinante nesse processo, sendo necessário, no meio, a presença de Fe3+ e Fe2+ em proporções iguais (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; HALLIWELL, 1992; GOGVADZE; WALTER; AMES, 2003; VASCONCELOS et al., 2007). Os efeitos da PL estão relacionados às alterações da membrana celular, resultando na diminuição da sua fluidez, em alterações na permeabilidade, danos às proteínas da membrana, inativação de receptores, enzimas e canais iônicos e consequentemente liberação de enzimas hidrolitícas e produção de malonaldeído, culminando com a morte celular (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; HALLIWELL, 1992; VASCONCELOS et al., 2007).
O malonaldeído (MDA) é uma molécula com alta reatividade e um produto secundário da PL das membranas, derivado da ruptura de ácidos graxos polinsaturados, como o ácido linoléico e o ácido araquidônico. Age nos fosfolipídios e nas protéinas das membranas eritrocitárias através de ligações cruzadas diminuindo a sobrevida dos eritrócitos, sendo considerado um bom indicador de dano oxidativo no plasma sanguíneo. Níveis elevados de MDA são indicativos de aumento de peroxidação lipidica, bem como isoprostanos, lipoperóxidos e outros derivados da peroxidação lipídica das membranas celulares (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; HALLIWELL; GUTTERIDGE, 2007; VASCONCELOS et al., 2007; CIMEN, 2008).
Espécies Reativas derivadas do Nitrogênio (ERN)
O óxido nítrico (NO) é rapidamente metabolizado a produtos estáveis, nitrito e nitrato. Quando em presença de O2-, forma ONOO–, que promove diferentes efeitos biológicos a partir de três reações: reação redox direta, reação com CO2 formando CO3- e hemólise de ácido peroxinitroso. O método de determinação mais comumente utilizado é o de Griess que se baseia na reação de diazotação, específico para nitrito e que não detecta nitrato. O tratamento da amostra com agentes redutores ou enzimas gera o total de produtos de nitrito e nitrato, por
detecção espectrofotométrica. Existem diversas limitações para a determinação de nitrato e nitrito em sangue, destacando-se: sua meia vida curta no plasma, cerca de 1 h e 30 min, e excreção pela urina e valores plasmáticos dependentes da integridade renal. Assim, o real valor de sua determinação ainda não foi estabelecido. A combinação de NO com outras EROs gera reagentes que promovem a nitração das biomoléculas, incluindo resíduos de tirosina e tocoferol localizados nas membranas (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; VASCONCELOS et al., 2007).
Há evidências da importância do estresse oxidativo nos processos de envelhecimento, transformação e morte celular, com consequências diretas em muitos processos patológicos, entre eles, sobrecarga de ferro hereditária ou adquirida, carcinogenese, diabetes, alcoolismo, síndrome demencial, disfunções hormonais, doenças inflamatórias, doença falciforme, talassemia, cardiopatias, doenças do pulmão decorrente da exposição ao tabagismo, enxofre e quimioterápicos, radiação ionizante, retinopatias degenerativas e doenças crônico- degenerativas (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; FERREIRA; MATSUBARA, 1997; TRINDER et al., 2002; VASCONCELOS et al., 2007).
Defesas antioxidantes
Os organismos aeróbios interrompem as reações em cadeia, reduzindo os níveis de O2-, sequestrando os metais de transição e/ou impedindo sua conversão a EROs por meio da ação de enzimas antioxidantes, as quais removem e detoxificam, assegurando a proteção das moléculas biológicas (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; KOHEN; NISKA, 2002; VASCONCELOS et al., 2007). A intensidade e patogenicidade deste desequilíbrio vão depender das concentrações locais de espécies pró e antioxidantes e da velocidade de reação com as moléculas (SCHAFER; BUETTNER, 2001).
Todas as células do organismo estão equipadas com eficiente sistema antioxidante para prevenir ou reduzir as lesões oxidativas causadas por radicais livres (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; FERREIRA; MATSUBARA, 1997; KOHEN; NISKA, 2002; VASCONCELOS et al., 2007). É importante destacar que a composição das enzimas antioxidantes varia conforme o tipo de tecido e célula, podendo exacerbar-se frente a processos oxidativos (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990).
Esse sistema é classificado em enzimático e não enzimático. O enzimático é representado, principalmente, pelas enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidade (GPX). A SOD promove a dismutação do radical superóxido (O2•), convertendo-o em peróxido de hidrogênio (H2O2) que tem reatividade limitada. A redução do peróxido de hidrogênio para água, com consequente formação do radical hidroxil altamente reativo, e a conversão desse radical novamente em água, são etapas mediadas pelas CAT e GPx, que atua sobre peróxidos em geral, com utilização de glutationa como co-fator. Além disso, as enzimas antioxidantes também inibem a formação de radicais hidroxil catalisados principalmente pelo ferro (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1990; FERREIRA; MATSUBARA, 1997; VASCONCELOS et al., 2007) (Figura 7).
A SOD corresponde a uma família de enzimas com diferentes grupos prostéticos em sua composição. O seu papel é acelerar a dismutação do radical tóxico superóxido produzido durante o processo oxidativo, o peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular. Atua removendo o radical superóxido, dismutando-o a H2O2 que é menos reativo e pode ser metabolizado por outras enzimas, como a CAT e a GPx (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; HALLIWELL; GUTTERIDGE, 2007; VASCONCELOS et al., 2007).
A CAT é uma hemoenzima que catalisa a dismutação H2O2 para formar H2O e O2. Está presente na maioria das células aeróbicas, encontrada nos eritrócitos e em menor quantidade no plasma. É formada por quatro subunidades, cada uma possui um grupo heme contendo ferro em seu sítio ativo. Os grupos heme estão orientados em direção a sítios não polares e conectados na superfície da enzima por canais e cada subunidade está unida a uma molécula de NADH (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; HALLIWELL; GUTTERIDGE, 2007; VASCONCELOS et al., 2007). O H2O2 não neutralizado interage com cátions de ferro ou cobre, originando o radical livre hidroxila, causando oxidação da hemoglobina e estresse oxidativo.
A GPx integra o grupo das selenoproteínas que apresenta em seu sítio ativo o selênio obtido da alimentação. Catalisa a redução do H2O2 e peróxidos orgânicos às custas da conversão da glutationa reduzida à sua forma oxidada (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; HALLIWELL; GUTTERIDGE, 2007; VASCONCELOS et al., 2007).
O sistema antioxidante não enzimático é formado por muitas substâncias, com destaque para a glutationa reduzida (GSH), principal composto antioxidante
intracelular, tocoferóis, ascorbato, ácido úrico e -caroteno, além de proteínas de transporte de metais de transição, como a transferrina e ceruloplasmina (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; VASCONCELOS et al., 2007).
O sistema antioxidante enzimático e a glutationa estão presentes, predominantemente, no meio intracelular, daí a utilização do eritrócito para sua análise. Por outro lado, o sistema antioxidante não enzimático localiza-se, principalmente, no meio extracelular, sendo por isso analisado em soro e plasma. No sangue outros importantes antioxidantes circulam, como ácido úrico, albumina, vitaminas C, E e -caroteno (HALLIWELL; GUTTERIDGE, 1986; FERREIRA; MATSUBARA, 1997; MANTOVANI et al., 2002; VASCONCELOS et al., 2007).
Figura 7 - Sistema antioxidante enzimático