SISTEME ANTIOXIDANTE CU ROL PROTECTOR

GENERALITATI

Supravietuirea organismelor, adaptarea lor pana la nivelul reglarii si inducerii RL (radicali liberi), a formarii acestora in concentratii limitate, usor de controlat este legata de gasirea si adoptarea substantelor antioxidante (AO). Cu cât cunoasterea diferitelor aspecte ale RL a devenit mai ampla, cu atât a crescut importanta AO, devenind un subiect de cercetare pentru biochimisti, dar si pentru farmacologie si medicina si chiar pentru studiul alimentatiei.

Activarea O₂ este un proces inevitabil care se produce in natura si deci in toate vietuitoarele. Acceptarea oxigenului ca element de baza al vietii s-a efectuat numai dupa ce formele primitive celulare si-au elaborat pe cale evolutiva sisteme antioxidante de protectie. Datorita cresterii complexitatii vietuitoarelor, a noilor conditii de mediu, s-au inmultit si sursele de activare ale O₂ impunându-se astfel si gasirea unor noi sisteme de aparare. Asa se explica existenta in toate celulele aerobe a mai multor sisteme protectoare. Aceste sisteme protectoare antioxidante au urmatoarele caracteristici:

a) fiecare actioneaza in anumite etape ale activarii oxigenului;

b) sunt interconectate metabolic, pentru a-si asigura regenerarea;

c) enzimele antioxidante au cele mai mari viteze de reactie, pentru a-si asigura o eficienta maxima si se gasesc in toate celulele aerobe in cantitati apreciabile;

d) specificitatea antioxidantilor naturali este mica pentru o eventuala potentare a eficientei lor. In plus un antioxidant poate actiona asupra unui peroxid la un nivel de concentratie mai mare sa mai intervina si al doilea sistem (ex. GSH peroxidaza si catalaza);

Tabelul 1. Clasificarea antioxidantilor dupa structura lor chimica.

a) in interiorul celulei, sistemele antioxidante sunt localizate in imediata apropiere a surselor de radicali (membrane, microzomi, mitocondrii), de aceea enzimele pot fi gasite in mai multe fractiuni subcelulare;

b) aceste sisteme alcatuiesc o aparare nespecifica, a carei redundanta permite omului sa reziste la noile noxe create de el insusi;

Sistemele AO naturale sunt concentrate mai ales pe radicalul superoxid si pe peroxizi, dar pentru a mari eficienta pentru aceeasi specie de RL actioneaza AO enzimatici si neenzimatici, localizati in medii diferite (membrane, citoplasma, lichide extracelulare).

Marea eficienta a AO consta in sinergismul actiunii lor, a insumarii actiunii lor, fiecare dintre ele actionând la nivele variate ale lantului evolutiei RL in organism si dupa mecanisme diferite.

In plus se realizeaza conectarea sistemelor enzimatice AO cu principalele reactii metabolice ale glicolizei, asigurand astfel o regenerare continua a substantelor (GSH, NADPH).

Aceasta conectare este legata de actiunea glutation peroxidazei asupra peroxizilor, in timp ce SOD si catalaza functioneaza singure, dar in medii mai putin complexe, respectiv citoplasma sau spatiul extracelular. Enzimele cu caracter antioxidant, SOD si catalaza, poseda cele mai mari viteze de reactie, fapt ce le permite nu numai o eficienta maxima, dar si posibilitatea de a actiona independent de furnizarea unor substraturi sau coenzime.

Tot in interesul cresterii eficientei, pe lânga principalii antioxidanti mentionati, in organism mai pot functiona sinergic si alte substante al caror principal rol este cu totul diferit, ca de exemplu : albuminele, glucoza, carotenii, taurina, acidul uric, vitamina A si derivati, creatinina, poliamine, la care se mai adauga compusi proveniti din alimentatie, cum sunt flavonoizii, acidul fitic sau polifenoli.

Studiile efectuate au demonstrat ca majoritatea AO neenzimatici sunt substante cu caracter redox, care actioneaza prin captarea unui electron sau RL, devenind la rândul lor un RL. Aceasta constatare, valabila pentru vitaminele A, C, si E si pentru bilirubina, sugereaza faptul ca aceste substante pot actiona prooxidant sau antioxidant in functie de mediu si de concentratie. In general, caracterul prooxidant actioneaza la concentratii mici, iar cel antioxidant la concentratii mari.

Un mecanism antioxidant este legat de captarea Fe sau Cu in stare libera, ioni cu pronuntat caracter prooxidant.

In acest sens, proteine ca ceruloplasmina, transferina sau lactoferina sunt AO deoarece prin sechestrarea sau chelarea ionului metalic liber impiedica actiunea prooxidanta.

Se poate spune ca AO sunt substante sacrificate pentru protejarea unor molecule de importanta biologica (ADN, enzime), ele fiind prima tinta in calea RL, pe care ii transforma in substante mai putin nocive.