Radicais Livres – Entendendo o Que São Radicais Livres, Antioxidantes e Sua Relação com o Envelhecimento Cutâneo

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Por volta de 1920 começaram a ser relatados os primeiros estudos sobre Radicais Livres, porém, apenas nos anos setenta começaram a surgir evidências sobre a importância dessas substâncias para os seres vivos.

Hoje, a relação Radicais Livres, antioxidantes e doenças humanas já é bem clara, havendo comprovações científicas sobre o seu papel em doenças cardiovasculares e inflamatórias, Alzheimer, cânceres, diabetes mellitus, dentre outras patologias.

Mas afinal, o que são essas temidas substâncias? Qual a sua relação com o envelhecimento cutâneo? A seguir, procuraremos elucidar as dúvidas mais comuns sobre esse assunto. 

O Que São Radicais Livres?

O termo Radical Livre é freqüentemente usado para designar um átomo ou uma molécula que contem um ou mais elétrons não-pareados, ou seja, “sem par” nos orbitais externos, tornando essa substância altamente reativa (1).

Desta forma, os Radicais Livres podem ser formados pela perda (oxidação) ou ganho (redução) de um elétron de uma substância (1,3), portanto, são formados em um cenário de reações de óxido-redução, isto é, ou cedem o elétron solitário, oxidando-se, ou recebem outro, reduzindo-se (3).

Legenda: Formação do radical livre através da perda de um elétron do orbital externo do átomo de oxigênio.

 

 


Os Radicais Livres podem ser gerados no citoplasma, nas mitocôndrias ou na membrana e o seu alvo celular (proteínas, lipídios, carboidratos e DNA) está relacionado com o seu sítio de formação (6).

A grande maioria dos Radicais Livres possui como característica um tempo de meia-vida muito curto (T1/2), indo de minutos a nanossegundos, sendo capazes de reagir rapidamente com vários compostos ou atingir alvos celulares, como as membranas (1). Quanto menor o T1/2, mais deletério pode ser um Radical Livre, já que ele dificilmente será seqüestrado pelo sistema de defesa do organismo.

Radicais Livres vs. Dano Celular

Como os Radicais Livres são espécies extremamente instáveis, eles podem atacar diversos alvos celulares com o objetivo de estabilizarem sua estrutura molecular. Como consequência disso, temos a oxidação dos fosfolipídeos de membranas celulares e subcelulares, DNA, carboidratos e proteínas (1,2).

Estresse Oxidativo

Estresse Oxidativo é um processo no qual os Radicais Livres, após um desequilíbrio no sistema Radical Livre/Antioxidante, iniciam uma cadeia de reações, originando alterações em proteínas celulares e modificações celulares (4). Ou seja, quando os níveis de Radicais Livres nas células excede a capacidade de defesa geneticamente determinada, as células experenciam danos em componentes vitais, como DNA, proteínas e lipídios, levando a interações não-específicas e a produção de uma série de agregados protéicos de alto peso molecular (7).

O maior dano causado pelo Estresse Oxidativo é a peroxidação lipídica (4).

Peroxidação Lipídica

A oxidação da membrana celular é conhecida como lipoperoxidação ou peroxidação lipídica, acarretando em alterações na estrutura e na permeabilidade das membranas celulares, o que pode resultar na morte celular. A peroxidação lipídica também pode estar associada aos mecanismos de envelhecimento, de câncer e à exacerbação da toxicidade de xenobióticos (3).

Tipos de Radicais Livres

Os Radicais Livres são divididos em dois tipos: ERNs (espécies reativas de nitrogênio) e EROs (espécies reativas de oxigênio). As EROs, por sua vez, apresentam ainda uma segunda subdivisão: radicalares (apresentam um elétron não-pareado em seu último orbital) e não-radicalares (não apresentam um elétron desemparelhado).

EROs

ERNs

Radicalares

Não-radicalares

Hidroxila

Oxigênio singleto

Óxido Nítrico

Óxido Nitroso

Ânion Superóxido

Peróxido de hidrogênio

Ácido Nitroso

Peroxila

Ácido Hipocloroso

Nitratos

Alcoxila

Nitritos

Peroxinitritos

  • Ânion Superóxido: É o Radical Livre com menor capacidade de oxidação, sendo formado através da redução do átomo oxigênio.

O2 + e-       à         O2-

(oxigênio)           (ânion superóxido)

  • Radical hidroxila: ERO radicalar mais reativa devido ao seu curto período de meia vida. Além disso, o organismo humano não possui antioxidante endógeno contra esse Radical Livre.

 

  • Peróxido de Hidrogênio: Não é considerado um verdadeiro Radical Livre, já que possui elétrons pareados nas órbitas externas. No entanto, é considerado como tal devido a sua grande hidrossolubilidade e hiper-reatividade, causando danos ao DNA.
  • Oxigênio Singleto: ERO não-radicalar mais deletério ao organismo humano. Devido a sua alta instabilidade e grande afinidade pelos tecidos e líquidos corporais, o oxigênio singleto funciona como um importante precursor de outros Radicais Livres dentro do organismo humano.

Antioxidantes

Após o entendimento sobre os Radicais Livres, é importante compreender o que são antioxidantes e qual sua relação com estes átomos/moléculas tão reativos.

O termo antioxidante é definido como uma substância que, quando presente em baixas concentrações, em comparação ao substrato oxidável, deleta ou previne significativamente a oxidação desse substrato. Ou seja, um antioxidante é uma substância capaz de neutralizar um Radical Livre (1).

Legenda: A imagem ilustra o comportamento de um antioxidante frente a um Radical Livre, que doa um elétron para esse átomo ou molécula que, por sua vez, perde sua alta reatividade.


Os sistemas de defesa antioxidante são divididos em endógeno (antioxidantes enzimáticos) e exógeno (antioxidantes não-enzimáticos) (1):

  • Sistemas de defesa antioxidante endógeno: enzimas do organismo humano;
  • Sistemas de defesa antioxidante exógeno: composto por antioxidantes não produzidos pelo organismo humano, ou seja, provenientes da alimentação.

Antioxidantes Enzimáticos (1)

Antioxidantes Não Enzimáticos (1)

  • Superóxido Dismutase
  • Catalase
  • Glutationa Peroxidase
  • Glutationa
  • Coenzima Q
  • Ácido úrico
  • Bilirrubina
  • NADPH e NADH
  • Flavonoides
  • Vitamina C
  • Vitamina E
  • Caroteno
  • Licopeno

Relação Radicais Livres e Envelhecimento Cutâneo

Qual seria então a relação entre os Radicais Livres e o envelhecimento?

Dois grupos de teorias tentam explicar o complexo processo do envelhecimento. O primeiro inclui as teorias que postulam um determinado programa genético e cronológico para a gradual mudança no fenótipo, chamado de envelhecimento intrínseco. Já o segundo grupo assume a exposição repetitiva às influências danosas, como as radiações solares, levando ao envelhecimento extrínseco (4).

O fotoenvelhecimento (dermatoheliose) da pele humana é causado pela exposição às radiações solares UVA e UVB. A radiação UVA (320-400 nm) gera a formação de EROs que causam o cross-linking de proteínas (ex: colágeno); oxidação dos grupos sulfidrílicos, levando a formação de ligações cruzadas de dissulfeto; inativação de certas enzimas, causando alterações funcionais celulares (fibroblastos, queratinócitos, melanócitos, células de Langerhans); e liberação de proteases, colagenases e elastases. Todas essas alterações são então responsáveis pelo envelhecimento extrínseco (5).

Como visto anteriormente, os sistemas antioxidante exógeno e endógeno são poderosos aliados na hora de combater os danos gerados pelos Radicais Livres, porém, a eficiência desses sistemas de proteção tende a decrescer com a idade (4). Desta forma, a geração de Radicais Livres pela exposição às radiações solares, cigarro, poluição, etc, juntamente com o declínio natural das defesas antioxidantes endógenas, devem ser consideradas como contribuintes potenciais para o processo de envelhecimento humano.

Essas evidências mostram, portanto, que a presença de Radicais Livres está diretamente relacionada com ambas as formas de envelhecimento. Assim, atrubui-se um papel muito importante às substâncias antioxidantes como agentes capazes de combater o processo de senescência humano.

Hoje, no mercado cosmético, existem muitas opções de ingredientes destinados a suprir a pele de defesas antioxidantes, que serão então, encontrados nessa edição da Revista In Cosmeto.

Prof. Maurício Gaspari Pupo. 

Referências Bibliográficas

1. VANNUCCHI H et al. Papel dos nutrientes na peroxidação lipídica e no sistema de defesa antioxidante. Medicina, Ribeirão Preto, 31: 31-44, jan./mar. 1998.

2. PACKER, L. Oxidants, antioxidants, nutrients and the athlete. J. Sports Sci., 15: 353-363.

3. A.L.A. FERREIRA, L.S. MATSUBARA. Radicais livres: conceitos, doenças relacionadas, sistema de defesa e estresse oxidativo. Rev Ass Med Brasil, 1997; 43(1):61-8.

4. HIRATA Lilian L; SATO Mayumi E.O; et al. Radicais Livres e o Envelhecimento Cutâneo. Acta Farm. Bonaerense 23 (3): 418-24. 2004.

5. DALLE Carbonare M, Pathak MA. Skin photosensitizing agents and the role of reactive oxygen species in photoaging. J Photochem Photobiol B. 1992 Jun 30;14(1-2):105-24.

6. ANDERSON, D. Antioxidant defences against reactive oxygen species causing genetic and other damage. Mutation Research, Amsterdam, 350(1), 103-108, 1996.

7. Mirzaei H, Regnier F. Protein:protein aggregation induced by protein oxidation. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2008 Sep 15;873(1):8-14. Epub 2008 Apr 23.

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Ao mundo desejo a paz. Antes a pior paz do que a melhor guerra. Acredito que os homens ainda conhecerão dias melhores. É uma questão de evoluir.