Revistes Catalanes amb Accés Obert (RACO)

Els Radicals lliures. Els seus efectes sobre les estructures biomoleculars i sobre la salud de l'individu

Ramon Segura

Resum


Els radicals lliures són espècies químiques que contenen un o més electrons desparellats en l'òrbita més perifèrica d'alguns dels seus components (habitualment oxigen o nitrogen). Aquests radicals presenten una càrrega electrònica variable: pot ser neutra, electronegativa o electropositiva. Els radicals lliures més estudiats són aquells en què participa l'oxigen, el qual,
juntament amb diversos compostos oxigenats que no tenen acció directa com a radicals lliures però que poden donar lloc a la formació d'aquests, s'inclouen dintre de les anomenades espècies reactives d'oxigen (ERO). Els radicals lliures tenen una gran reactivitat química ja que busquen molt àvidament incorporar l'electró que necessiten, a partir d'altres compostos. En general, com més simple és la seva estructura molecular més breu és la vida del radical lliure. Aquests tipus de radicals es formen en una gran diversitat de situacions i els seus efectes poden resultar beneficiosos o bé
perjudicials per al nostre organisme. Entre els primers, cal esmentar la seva participació en els mecanismes de defensa ja que permeten que els glòbuls blancs, o leucòcits, de caràcter fagocític més importants puguin formar un dels bactericides més potents, l'hipoclorit (la base del lleixiu); per altra banda, determinades espècies reactives d'oxigen tenen un paper fonamental en l'activació de les vies implicades en la síntesi de prostaglandines, tromboxans i leucotriens. Els radicals lliures estan també implicats en processos que tenen efectes indesitjables per al nostre cos, atesa la seva toxicitat. Els radicals lliures poden contribuir a alterar diversos tipus de biomolècules, amb què es pertorba el normal funcionament de nombrosos sistemes
corporals i s'afecta, així, la capacitat funcional de l'individu. Les espècies reactives d'oxigen (en les quals s'inclouen els radicals lliures) poden afectar els hidrats de carboni (alterant el sistema immunitari), les proteïnes (pertorbant el normal funcionament dels sistemes de transport i els processos de senyalització cel·lular), els àcids grassos poliinsaturats (modificant les característiques de les membranes cel·lulars o la
coberta de les lipoproteïnes), els àcids nucleics (amb la possibilitat de provocar mutacions en el codi genètic)... Des del punt de vista clínic, els radicals lliures estan relacionats amb el desenvolupament i la progressió d'una significativa sèrie de patologies, que van des de l'artritis reumatoide fins al xoc cardiovascular, passant per la degeneració macular senil, les cataractes, les complicacions postisquèmiques, etc. D'aquestes situacions, al llarg del text es fa una detallada descripció de la implicació dels radicals lliures en els processos d'isquèmia/reperfusió, en l'autooxidació de l'homocisteïna i el seu paper en
l'aterosclerosi, en el desenvolupament i progressió de les cataractes i de la degeneració macular senil i les seves repercussions sobre la capacitat visual, en l'oxidació dels àcids grassos poliinsaturats amb la consegüent afectació de les lipoproteïnes de
baixa densitat (LDL) i subsegüent implicació en el procés ateromatós, en l'afectació d'alguns dels components dels àcids nucleics (fonamentalment de l'àcid desoxiribonucleic), cosa que pot donar lloc a canvis puntuals o mutacions. Ateses les particulars característiques dels radicals lliures i, en general, de les espècies reactives d'oxigen, el nostre organisme ha desenvolupat diferents estratègies encaminades a protegir-se enfront dels efectes d'aquells. Un considerable nombre de proteïnes i de molècules de petites dimensions participen en la defensa de l'organisme contra l'acció agressiva dels derivats tòxics de l'oxigen i constitueixen el que s'anomenen antioxidants o sistemes antioxidants. Es distingeixen dos tipus
d'antioxidants: a) Els de tipus bloquejant o neutralitzadors, de caràcter no enzimàtic, que eviten la propagació en cadena de les reaccions d'oxidació. Aquests tipus de compostos són substàncies fàcilment oxidables que actuen subministrant un àtom d'hidrogen, el qual conté un sol electró a la seva òrbita, per tal d'incorporar-lo a l'orbital del radical que té un electró desaparellat. En aquest grup trobem els carotenoides, la vitamina C, la vitamina E, la bilirubina, el glutatió, la cisteïna, l'àcid úric, etc. b) Els de tipus preventiu, que redueixen la formació de radicals lliures ja que descomponen alguns dels compostos
precursors d'aquests. Aquests tipus de sistemes antioxidants transformen els radicals lliures en estructures moleculars menys, o gens, agressives i, majoritàriament, corresponen a sistemes enzimàtics presents a les diferents cèl·lules del nostre organisme. Formen part d'aquest grup la super òxid-dismutasa, la catalasa, la glutatió-peroxidasa, la glutatió-reductasa i la glutatió-Stransferasa. Les plantes constitueixen una font molt important d'antioxidants ja que sintetitzen centenars de compostos diferents destinats a protegir-se dels efectes nocius dels radicals lliures que es generen com a conseqüència dels processos associats a la fotosíntesi. Aquests compostos, de tipus fitoquímic, mostren estructures moleculars molt semblants entre si, però a la vegada presenten una gran varietat i diversitat química a causa de la necessitat d'haver d'adaptar-se a diferents ambients i circumstàncies i de la d'haver de protegir les plantes enfront de l'acció de radicals lliures molt diversos.

Text complet: PDF