PEROXIDACIN LIPDICA

Introduccin:

La capacidad de los radicales libres para extraer electrones de las membranas lipdicas, provocando lesiones en la membrana y resultando un incremento en la produccin de radicales libres, se define como la peroxidacin lipdica.

A altas temperaturas, los perxidos de lpidos se descomponen para producir un rango de productos de sabor desagradable y de mal olor, tales como epxidos, cetonas, cidos y aldehdos. La mayora de las membranas biolgicas son bicapas de lpidos anfiflicos con restos hidrfobos dirigidos hacia el centro y grupos de cabeza hidrfilos en las dos superficies extendidas. Las membranas celulares biolgicas estn llenos de cidos grasos poliinsaturados (PUFAs) tales como cidos araquidnico y docosahexaenoico (cido graso omega-3), ya sea en forma aislada o la forma incorporada en triacilglicridos y fosfolpidos. Los PUFAs son particularmente susceptibles a la peroxidacin. Con el aumento concernido sobre los posibles efectos adversos de la peroxidacin de lpidos en las membranas celulares, la relevancia de la peroxidacin lipdica de las enfermedades biolgicas y humanas ha sido ampliamente explorado desde 1950

Los bajos niveles de peroxidacin lipdica son un proceso natural del metabolismo en condiciones normales. La peroxidacin lipdica de las membranas biolgicas se considera un evento irreparable en la vida de una clula que se puede dividir en tres etapas: iniciacin, propagacin y terminacin. La fase de iniciacin incluye la activacin de oxgeno y es limitante de la velocidad. PUFAs (el principal componente de los lpidos de membrana) son susceptibles a la peroxidacin.

La peroxidacin lipdica es una de las acciones consecuentes ms investigadas de especies reactivas de oxgeno (ROS) sobre la estructura y funcin de la membrana. La idea de la peroxidacin lipdica como un proceso exclusivamente destructivo se ha transformado en la ltima dcada. Abundante evidencia experimental sugiere ahora que hidroperxidos de lpidos y productos oxigenados de la peroxidacin lipdica, as como iniciadores de la peroxidacin de lpidos (es decir, ROS) pueden participar en la cascada de transduccin de seales, el control de la proliferacin celular y la induccin de la diferenciacin, maduracin y apoptosis muerte celular. Se ha demostrado que la peroxidacin lipdica y el estrs oxidativo mediado por ROS son factores desencadenantes de gran alcance para las diversas formas de muerte celular (apoptosis y necrosis). Apoptosis facilita la eliminacin de las clulas precancerosas, cancerosos, infectadas por el virus, y de otro modo lesiones que amenazan el bienestar del organismo. Prooxidantes tpicamente facilitan el crecimiento del cncer, mientras que los antioxidantes usualmente contrarrestar este tipo de eventos, y esta eliminacin es proporcional a la inhibicin de los productos de la peroxidacin lipdica por los antioxidantes.

Mecanismo de la peroxidacin lipdica

Intracelular prooxidante / antioxidante un desequilibrio intracelular conduce al estrs oxidativo, que resulta en la peroxidacin de lpidos. La peroxidacin lipdica conduce a la generacin de productos de peroxidacin, que a su vez pueden intensificarse reacciones de radicales libres no especficos. El proceso de la peroxidacin lipdica implica tres etapas, la iniciacin, propagacin y terminacin, en la que el estrs oxidativo sirve como la fase de iniciacin. El estrs oxidativo es causado principalmente por los radicales libres. Un radical libre es definido como cualquier especie qumica que posee uno o ms electrones no apareados y capaz de una existencia independiente. Hidroxilo (OH) y superxido (O2) son ejemplos de radicales centrados en oxgeno. Tambin hay otros tipos de radicales tales como tiilo (RS), triclorometilo (CCl3), xido ntrico (NO) y peroxinitrito (ONOO). Un radical libre est marcado por un punto, que designa la presencia de uno o ms electrones no apareados.

La fase de iniciacin de la peroxidacin lipdica implica la extraccin del tomo de hidrgeno. Un nmero muy pequeo de radicales (por ejemplo, iones de metales de transicin o un radical generado por fotlisis o irradiacin de alta energa) puede extraer hidrgeno a partir de molculas de lpidos para producir los radicales libres de lpidos o radicales de cidos grasos, que son molculas inestables.

X + RH R + RH

Debido a que los radicales de cidos grasos son inestables, ellos reaccionan fcilmente con el oxgeno molecular, creando de este modo un cido graso radical peroxilo. Esto tambin es una especie altamente inestable que reacciona con otro cido graso libre, produciendo un radical cido graso y perxido de lpido diferente, o perxido cclico si este hubiese reaccionado consigo mismo. Este ciclo contina, como los nuevos radicales de cido graso reacciona de la misma manera que resulta en la propagacin.

R + O2 ROO

ROO + RH ROOH + R

Por lo tanto, los eventos forman la base de un proceso de reaccin en cadena. La descomposicin de hidroperxido de lpidos produce ms radicales y aldehdos nocivos.

ROOH-RO; ROO; aldehidos

Cuando el sustrato est agotado, la reaccin de terminacin comienza. Dos radicales combinan los electrones desapareados para formar un producto no radical.

R + R RR

Las reacciones en cadena se terminan cuando antioxidantes (A-H), que proporcionan hidrgeno fcilmente donable para extraccin por los radicales peroxilo, se combinan con los radicales lipdicos para impedir una mayor propagacin.

AH + ROO ROOH + A

El radical derivado del antioxidante (A) podra ser dimerizado dispuesto en A2, o podra ser convertido de nuevo a A-H por reaccin con otra molcula; tambin podra reaccionar con otro ROO para convertirse en un no radical. El ms importante antioxidante que rompe la cadena de lpidos humanos es -tocoferol.

ROO (radical peroxilo lipidico) + -tocoferol-OH ROOH + -tocoferol-O

El radical resultante tocoferoxilo es relativamente estable y, en circunstancias normales, insuficientemente reactivo para iniciar la peroxidacin lipdica por s mismo. Se ha demostrado in vitro que un radical -tocoferol se puede convertir de nuevo a un -tocoferol por reduccin con cido ascrbico en la superficie de las membranas biolgicas.

A + cido ascrbico cido ascrbico + A-H

Sin embargo, no se sabe que esta reaccin realmente suceda en vivo.

Hay dos tipos de peroxidacin lipdica: peroxidacin qumica (no enzimtica) y peroxidacin catalizada por la enzima. La peroxidacin no enzimtica se ha descrito anteriormente. En la peroxidacin catalizada por la enzima, lipoxidasas (o lipoxigenasas), que estn presentes en las plantas y animales, catalizan la siguiente reaccin:

Es decir, la adicin de oxgeno molecular a un 1, 4-cis, cispentadieno produce una unidad 1-hidroperoxi-2, 4-trans cispentadieno. El producto de la reaccin enzimtica, un hidroperxido, es similar a los productos de la reaccin puramente qumica, pero la reaccin lipoxidasa tiene una serie de nmeros de caractersticas distintivas. La energa de activacin es menor que para la reaccin qumica, y la enzima tiene requisitos de sustrato muy especficas. Para ser un sustrato, el cido graso debe contener al menos dos dobles enlaces en cis interrumpidos por un grupo metileno. Por lo tanto, linoleico y -linolnico cidos son buenos sustratos para las enzimas de las plantas mientras que el cido araquidnico, el principal PUFA en los mamferos, es el objetivo para las lipoxigenasas animales en sus tejidos cuando se libera a partir de lpidos complejos.

Efectos biolgicos de la peroxidacin lipdica

Aunque especies reactivas de oxgeno (ROS) se producen continuamente durante el metabolismo normal, los sistemas antioxidantes integrados en el cuerpo puede prevenir la peroxidacin lipdica. En la ausencia de mecanismos de defensa adecuados, la peroxidacin de lpidos puede daar directamente la estructura de la membrana. La peroxidacin de los lpidos puede perturbar el montaje de la membrana, causando cambios en la fluidez y permeabilidad, alteraciones de transporte de iones, y la inhibicin de los procesos metablicos. La lesin en las mitocondrias inducida por la peroxidacin lipdica puede resultar en una mayor generacin de ROS. La interrupcin de la estructura de la membrana celular puede causar an ms que los sistemas antioxidantes sean inefectivos. Adems, la descomposicin de hidroperxidos de lpidos produce gases de hidrocarburos (tales como etano y pentano), especies ms radicales, y aldehdos citotxicos. Por lo tanto, los productos de descomposicin de la peroxidacin lipdica pueden daar indirectamente otros componentes celulares.

La peroxidacin lipdica se ha implicado en una amplia gama de enfermedades y lesiones de los tejidos, e incluso en el proceso de envejecimiento. La toxicidad heptica de tetracloruro de carbono (CCl4), el acetaminofen, la furosemida y doxorrubicina es un ejemplo clsico de los efectos destructivos de la peroxidacin lipdica. Una muy pequea porcin de tetracloruro de carbono administrada se metaboliza en triclorometilo radical libre (CCl3) por la accin del citocromo P450 en el hgado. Este radical reacciona rpidamente con el oxgeno y da lugar al radical triclorometil peroxilo.

CCl3 + O2 CCl3O2

Este radical triclorometil peroxi puede eficientemente extraer tomos de hidrgeno de lpidos e iniciar la peroxidacin lipdica.

R-H + CCl3O2 R + CCl3O2H

Eventualmente, estas reacciones dan lugar a la destruccin oxidativa de las membranas celulares y el dao tisular grave en el hgado, aunque slo el 0,5% de CCl4 se metaboliza. La participacin de la peroxidacin lipdica ha demostrado ser un paso esencial en los acontecimientos que conducen a la muerte de los hepatocitos en la intoxicacin aguda con otros haloalcanos como bromotriclorometano (CBrCl3), dibromoetano, y halotano.

La peroxidacin lipdica tambin est involucrada en la hepatotoxicidad inducida por dosis txicas de etanol, alcohol allico, bromobenceno, dimetilnitrosamina y algunos frmacos como adriamicina, furosemida, y el acetaminofeno

La aterosclerosis es un engrosamiento irregular de la pared interior de la arteria que reduce el tamao del lumen de la arteria, particularmente cerca de las uniones en el rbol arterial. La aterosclerosis consiste en la acumulacin de depsitos en las paredes arteriales internas, que se caracteriza por altas concentraciones de lpidos que se derivan de las lipoprotenas de plasma. Los lpidos tambin estn involucrados en la formacin de trombos que pueden conducir a la obstruccin de los vasos sanguneos estrechados por la aterosclerosis. Actualmente se cree que la peroxidacin de lpidos est implicada en la patognesis de la aterosclerosis mediante la modificacin oxidativa de lipoprotenas de baja densidad (LDL) y la peroxidacin de la apoB100. La LDL oxidada ha reducido la afinidad por el receptor-LDL, y en lugar de convertirse en ligandos para la familia de receptores depuradores. Por lo tanto, los macrfagos pueden engullir grandes cantidades de lpidos de una manera incontrolada con el desarrollo de clulas espumosas y el inicio de la lesin aterosclertica. La LDL oxidada depositada en la pared arterial puede liberar continuamente productos de la peroxidacin de lpidos altamente citotxicos, tales como ciertos aldehdos, la irritacin de la capa de clulas endoteliales y causando una gama de otros efectos que pueden contribuir al desarrollo de la lesin.

La peroxidacin de lpidos tambin se ha sugerido que participan en la patognesis de varias enfermedades pulmonares y lesiones. Uno de los eventos importantes para varias enfermedades pulmonares es el cido araquidnico (AA) de liberacin inducida por la peroxidacin lipdica y metabolismo de liberacin AA por productos activos. Hidroperxidos han demostrado inducir la peroxidacin de lpidos en el pulmn perfundido aislado, que podra conducir a una membrana plasmtica perturbada y la activacin de la fosfolipasa A2 (PLA2). Como resultado de la activacin de PLA2, se libera una cantidad excesiva de AA. El AA liberado y sus metabolitos de los eicosanoides, tales como prostaglandinas, prostaciclina, tromboxano y leucotrieno, pueden conducir a la vasoconstriccin y la broncoconstriccin as como el desarrollo de edema.

Investigacin reciente ha indicado que la peroxidacin de lpidos est implicada en la patognesis de otras enfermedades humanas tales como la lesin por isquemia-reperfusin, diversos tipos de cncer, enfermedad de Alzheimer, artritis reumatoide, disfuncin renal, degeneracin ocular, y la diabetes mellitus. Sin embargo, debe sealarse que en la mayora de los casos, un aumento mayor en la peroxidacin de lpidos de membrana celular no es la nica causa de dao celular, pero una de las consecuencias del dao celular. El aumento intracelular libre de Ca2+ de perturbacin, dao estructural y funcional de las protenas, y daos en el ADN son las ms graves causas de la lesin de la clula que es la peroxidacin de los lpidos de membrana mayor. Aunque existen controversias con respecto al momento de la peroxidacin de lpidos, a menudo es un evento tardo, acompaando ms bien de causar la muerte celular final y, a menudo se producen despus de la muerte celular, lo que lleva a la putrefaccin y se aade generacin de productos tales como etano.

PEROXIDACIN LIPDICA

Introduccin:

La capacidad de los radicales libres para extraer electrones

de las membranas lipdicas

,

provocando lesiones en la membrana y

resulta

ndo

un

incremento en la

produccin de radicales

libres, se define como la peroxidacin lipdica.

A altas temperaturas, los perxidos de lpidos se de

scomponen para producir un rango

de

productos de sabor desagradable y de mal olor, tales como epxidos, cetonas, cidos y

aldehd

os. La mayora de las membranas biolgicas son bicapas de lpidos anfiflicos con restos

hidrfobos dirigidos hacia el centro y grupos de cabeza hidrfilos en las dos superficies

extendidas. Las membranas celulares biolgicas estn llenos de cidos grasos

poliinsaturados

(PUFA

s

) tales como cidos araquidnico y docosahexaenoico (cido graso omega

-

3), ya sea en

forma aislada o la forma incorporada en triacilglicridos y fosfolpidos.

Los

PUFAs son

particularmente susceptibles a la peroxidacin. Con

el aument

o concernido

sobre los posibles

efectos adversos de la peroxidacin de lpidos en las membranas celulares, la relevancia de la

peroxidacin

lipdica de las enfermedades biolgicas y humanas ha sido ampliamente

explorado

desde 1950

Los bajos niveles de pero

xidacin lipdica son un proceso natural del metabolismo en

condiciones normales. La peroxidacin lipdica de las membranas biolgicas se considera un

evento irreparable en la vida de una clula que se puede dividir en tres etapas: iniciacin,

propagacin

y terminacin. La fase de iniciacin incluye la activacin de oxgeno y es limitante

de la velocidad. PUFAs (el principal componente de los lpidos de membrana) son s

usceptibles a

la peroxidacin.

La peroxidacin

lipdica

es u

na de las acciones consecuent

es ms investigada

s de especies

reactivas de oxgeno (ROS) sobre la estructura y funcin de la membran

a. La idea de la

peroxidacin lipdica

como un proceso exclusivamente destructivo

se

ha transformado en la

ltima dcada. Abundante evidencia experimental

sugiere ahora que hidroperxidos de lpidos

y productos oxi

genados de la peroxidacin lipdica

, as como iniciadores de la peroxidacin de

lpidos (es decir, ROS) pueden participar en la cascada de transduccin de seales, el control de

la proliferacin c

elular y la induccin de la diferenciacin, mad

uracin y

apoptosis

muerte

celular. Se ha demostrado que la peroxidacin lipdica y el estrs oxidativo mediado por ROS son

factores desencadenantes de gran alcance para las diversas formas de muerte celular (

apoptosis

y necrosis). Apoptosis facilita la eliminacin de las clulas prec

ancerosas, cancerosos, infectadas

por el virus, y

de otro modo

lesiones

que amenaz

an el bienestar del organismo. Prooxidantes

tpicamente facilitan

el crecimiento del cncer, mient

ras que los antioxidantes usualmente

contrarrestar este tipo de eventos, y esta eliminacin es proporcional a la inhibicin de los

productos de la peroxidacin lipdica por los antioxidantes.

Mecanis

mo de la peroxidacin lipdica

Intracelular p

rooxidante

/ antioxidante

un desequilibrio

intracelular conduce a

l

estrs oxidativo,

que resulta en la peroxidacin d

e lpidos. La peroxidacin lipdica

conduce a la generacin de

productos de peroxidacin, que a su vez pueden intensificarse reacciones de ra

dicales

libres no

especficos. E

l proceso

de la peroxidacin lipdica

implica tres etapas, la iniciacin, pr

opagacin

y terminacin, en la

que el estrs oxidativo sirve como la fase de iniciacin. El estrs oxidativo

PEROXIDACIN LIPDICA

Introduccin:

La capacidad de los radicales libres para extraer electrones de las membranas lipdicas,

provocando lesiones en la membrana y resultando un incremento en la produccin de radicales

libres, se define como la peroxidacin lipdica.

A altas temperaturas, los perxidos de lpidos se descomponen para producir un rango de

productos de sabor desagradable y de mal olor, tales como epxidos, cetonas, cidos y

aldehdos. La mayora de las membranas biolgicas son bicapas de lpidos anfiflicos con restos

hidrfobos dirigidos hacia el centro y grupos de cabeza hidrfilos en las dos superficies

extendidas. Las membranas celulares biolgicas estn llenos de cidos grasos poliinsaturados

(PUFAs) tales como cidos araquidnico y docosahexaenoico (cido graso omega-3), ya sea en

forma aislada o la forma incorporada en triacilglicridos y fosfolpidos. Los PUFAs son

particularmente susceptibles a la peroxidacin. Con el aumento concernido sobre los posibles

efectos adversos de la peroxidacin de lpidos en las membranas celulares, la relevancia de la

peroxidacin lipdica de las enfermedades biolgicas y humanas ha sido ampliamente explorado

desde 1950

Los bajos niveles de peroxidacin lipdica son un proceso natural del metabolismo en

condiciones normales. La peroxidacin lipdica de las membranas biolgicas se considera un

evento irreparable en la vida de una clula que se puede dividir en tres etapas: iniciacin,

propagacin y terminacin. La fase de iniciacin incluye la activacin de oxgeno y es limitante

de la velocidad. PUFAs (el principal componente de los lpidos de membrana) son susceptibles a

la peroxidacin.

La peroxidacin lipdica es una de las acciones consecuentes ms investigadas de especies

reactivas de oxgeno (ROS) sobre la estructura y funcin de la membrana. La idea de la

peroxidacin lipdica como un proceso exclusivamente destructivo se ha transformado en la

ltima dcada. Abundante evidencia experimental sugiere ahora que hidroperxidos de lpidos

y productos oxigenados de la peroxidacin lipdica, as como iniciadores de la peroxidacin de

lpidos (es decir, ROS) pueden participar en la cascada de transduccin de seales, el control de

la proliferacin celular y la induccin de la diferenciacin, maduracin y apoptosis muerte

celular. Se ha demostrado que la peroxidacin lipdica y el estrs oxidativo mediado por ROS son

factores desencadenantes de gran alcance para las diversas formas de muerte celular (apoptosis

y necrosis). Apoptosis facilita la eliminacin de las clulas precancerosas, cancerosos, infectadas

por el virus, y de otro modo lesiones que amenazan el bienestar del organismo. Prooxidantes

tpicamente facilitan el crecimiento del cncer, mientras que los antioxidantes usualmente

contrarrestar este tipo de eventos, y esta eliminacin es proporcional a la inhibicin de los

productos de la peroxidacin lipdica por los antioxidantes.

Mecanismo de la peroxidacin lipdica

Intracelular prooxidante / antioxidante un desequilibrio intracelular conduce al estrs oxidativo,

que resulta en la peroxidacin de lpidos. La peroxidacin lipdica conduce a la generacin de

productos de peroxidacin, que a su vez pueden intensificarse reacciones de radicales libres no

especficos. El proceso de la peroxidacin lipdica implica tres etapas, la iniciacin, propagacin

y terminacin, en la que el estrs oxidativo sirve como la fase de iniciacin. El estrs oxidativo