| Fuentes de presión oxidativa |
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| alcohol , tabaco |
| desequilibrio dietético (falta de frutas y verduras) |
| sol, radiación |
| contaminación, pesticidas, ozono |
| infecciones, sobrecarga de hierro |
| medicación, píldora anticonceptiva |
| ejercicio extenuante o mal administrado |
El estrés oxidativo , también llamado estrés oxidativo (anglicismo) o presión oxidativa , es un tipo de agresión de los componentes celulares. Aparece cuando especies reactivas oxigenadas (o radicales libres) y / o especies reactivas oxigenadas y oxidantes nitrogenadas entran en la célula o se forman allí; estas moléculas son inestables y muy citotóxicas porque “oxidan” otras moléculas al eliminar un electrón de ellas, lo que a su vez las vuelve inestables.
Estas especies pueden ser radicales o no . Los tres más conocidos son el anión superóxido (O 2 • - ), el radical hidroxilo(HO • y peróxido de hidrógeno (H 2 O 2); este peróxido de hidrógeno producido naturalmente por el metabolismo celular, en presencia de hierro (en forma iónica, hierro ferroso Fe 2+ ) produce radicales hidroxilo intracelulares muy tóxicos ( reacción de Fenton ), pero en una célula sana es casi neutralizado en tiempo real por el glutatión (que lo transforma en agua).
ROS significa en inglés : especies reactivas de oxígeno (ERO en francés). RNS significa especies reactivas de nitrógeno ( especies reactivas de nitrógeno o ERN en francés, N para nitrógeno es el símbolo de nitrógeno). Estos radicales libres se agrupan bajo el término RONS, especies reactivas de oxígeno y nitrógeno .
El estrés oxidativo es inducido por diversos estreses celulares bióticos y abióticos (ataque de patógenos, estrés hídrico y térmico, exceso de salinidad, etc.).
La producción de ROS y RONS es normal para todos los organismos aeróbicos y no constituye, en sí misma, una situación de estrés oxidativo. En efecto, la célula dispone de un complejo sistema de desintoxicación frente a ROS que comprende varias líneas de defensa que actúan de forma sinérgica: 1 / una primera línea de defensa que pone en juego antioxidantes endógenos que actúan de forma preventiva. Esta línea incluye más de 1400 enzimas constitutivas tipo oxidorreductasa ( superóxido dismutasa , catalasa , glutatión peroxidasa , etc. ) asociadas a sus cofactores (zinc, selenio, cobre, manganeso), y unión a proteínas del metal de transición ( albúmina , transferrina , ferritina , ferroxidasa ...); 2 / una segunda línea de defensa involucra moléculas antioxidantes capaces de atrapar e inactivar radicales libres (“carroñeros” llamados “ carroñeros ” - recolectores de basura - en el lenguaje de la bioquímica ). Está compuesto por captadores exógenos (aportados por los alimentos, principalmente vitamina A , vitamina C , vitamina E , carotenoides , polifenoles incluyendo flavonoides y taninos ...) que ceden electrones a radicales muy reactivos para formar otros radicales que son muy menos reactivos y que se reciclan; 3 / una tercera línea de defensa consiste en los sistemas de reparación del ADN (enzimas reparadoras del ADN ), lípidos (hidrólisis selectiva de ácidos grasos oxidados) o proteínas oxidadas ( enzimas proteolíticas , proteínas chaperonas ) y eliminación de moléculas alteradas; 4 / una cuarta línea de defensa implica un mecanismo adaptativo, las vías de activación de ROS de señalización celular a través de la inducción de síntesis enzimática (en) ( glutatión S-transferasa , tiorredoxina reductasas ...).
En una situación fisiológica, el anión superóxido (O 2 • - ) es producido principalmente por NADPH oxidasas (NOX) de las que se conocen cinco isoenzimas , y el monóxido de nitrógeno (NO • ) por la familia de las NO sintasas (varias isoformas).
El estrés oxidativo se convierte en una situación patológica tan pronto como el sistema de protección se ve abrumado por ROS y RONS.
Esto puede deberse, por ejemplo, a:
El estrés oxidativo es un factor de inflamación y mutagénesis , pero también se considera una de las principales causas de cáncer y se cree que juega un papel en la enfermedad de Alzheimer , como en varias afecciones más comunes, como enfermedades cardiovasculares , accidentes cerebrovasculares , artritis reumatoide o cataratas . Los antioxidantes bien proporcionadas teóricamente podría reducir el daño, pero aún está por verse.
Además, los macrófagos producen, con la ayuda de la enzima mieloperoxidasa , iones hipoclorito ClO - que provocan la muerte de las bacterias patógenas al provocar una situación de estrés oxidativo dentro de ellas.
La raíz de astrágalo se utiliza para los déficits neurológicos asociados a los fenómenos oxidativos del envejecimiento. El astrágalo protege las mitocondrias eliminando especies reactivas de oxígeno, inhibiendo la permeabilidad mitocondrial y aumentando las actividades antioxidantes, encuentra un estudio
Además de un mecanismo de reparación en tiempo real, estos organismos tienen una estrategia preventiva de protección frente al estrés oxidativo: almacenan las moléculas necesarias para el manejo del estrés oxidativo. En julio de 2019 , investigadores ingleses demostraron que ciertas bacterias y levaduras , en momentos de ausencia de estrés, adaptan su metabolismo para almacenar lisina (aminoácido), hasta unas 100 veces la cantidad necesaria solo para su crecimiento.
Este caldo les será potencialmente útil cuando necesiten defenderse del estrés oxidativo, ya que la síntesis de lisina les hace consumir NADPH (precursor del antioxidante glutatión ). Al almacenar lisina, estos microorganismos guardan su NADPH y mantienen su stock de glutatión (hasta 8 veces más stock). La acumulación de lisina es una fuente de cadaverina (una molécula de olor a cadáver), señalan los autores del estudio.
Las plantas tienen moléculas de "señal", los elicitores que "se unen específicamente a receptores de membrana que causan la despolarización instantáneo de esta membrana acompañado por la producción masiva de formas activas de oxígeno (FAO), un fenómeno llamado oxidativo de ráfaga , o el estrés oxidativo . La secuencia de eventos incluye una intensa modificación del flujo de iones, una reacción de fosforilación / desfosforilación (en) proteínas y activación de moléculas que pueden trasladar mensajes de estrés al núcleo donde se estimularán los genes de defensa ” .