Pro-oxidant - Pro-oxidant

Pro-oxidanții sunt substanțe chimice care induc stresul oxidativ , fie prin generarea de specii reactive de oxigen, fie prin inhibarea sistemelor antioxidante . Stresul oxidativ produs de aceste substanțe chimice poate deteriora celulele și țesuturile, de exemplu o supradoză de paracetamol analgezic (acetaminofen) poate deteriora fatal ficatul , parțial prin producerea de specii reactive de oxigen.

Unele substanțe pot servi ca antioxidanți sau pro-oxidanți, în funcție de condiții. Unele dintre condițiile importante sunt concentrația substanței chimice și dacă există oxigen sau metale de tranziție . În timp ce este foarte favorizat termodinamic, este interzisă reducerea oxigenului molecular sau a peroxidului la superoxid sau respectiv la radicalul hidroxil . Acest lucru reduce considerabil ratele acestor reacții, permițând astfel existența unei vieți aerobe. Ca rezultat, reducerea oxigenului implică în mod obișnuit fie formarea inițială a oxigenului singlet , fie cuplarea spin-orbită printr-o reducere a unui metal din seria de tranziție, cum ar fi mangan, fier sau cupru. Acest metal redus transferă apoi singurul electron către oxigen molecular sau peroxid.

Metale

Metalele de tranziție pot servi ca pro-oxidanți. De exemplu, manganismul cronic este o boală clasică „pro-oxidantă”. O altă boală asociată cu prezența cronică a unui metal din seria de tranziție pro-oxidantă este hemocromatoza , asociată cu niveluri ridicate de fier. În mod similar, boala Wilson este asociată cu niveluri crescute de țesuturi de cupru. Astfel de sindroame tind să fie asociate cu o simptomologie comună. Astfel, toate sunt simptome ocazionale ale (de exemplu) hemocromatoza, un alt nume pentru care este „diabetul de bronz”. Erbicidul pro-oxidant paraquat , boala Wilson și fierul striatal au fost legate în mod similar de Parkinsonismul uman . Paraquat produce, de asemenea, simptome parkinsoniene la rozătoare.

Fibroză

Fibroza sau formarea cicatricilor este un alt simptom legat de pro-oxidant. De exemplu, cuprul interocular sau calcoza vitroasă este asociată cu fibroză vitroasă severă , la fel și fierul interocular. Ficat ciroză este , de asemenea , un simptom major al bolii Wilson. Fibroza pulmonară produsă de paraquat și agentul antitumoral bleomicina este de asemenea considerat a fi indusă de proprietățile pro-oxidante ale acestor agenți. Este posibil ca stresul oxidativ produs de astfel de agenți să imite un semnal fiziologic normal pentru conversia fibroblastelor în miofibroblaste .

Vitamine pro-oxidante

Vitaminele care reduc agenții pot fi pro-oxidanți. Vitamina C are activitate antioxidantă atunci când reduce substanțele oxidante, cum ar fi apa oxigenată , cu toate acestea, poate reduce și ionii metalici, ceea ce duce la generarea de radicali liberi prin reacția Fenton .

2 Fe 2+ + 2 H 2 O 2 → 2 Fe 3+ + 2 OH · + 2 OH -
2 Fe 3+ + Ascorbat → 2 Fe 2+ + Dehidroascorbat

Ionul metalic din această reacție poate fi redus, oxidat și apoi redus, într-un proces numit ciclu redox care poate genera specii reactive de oxigen.

Importanța relativă a activităților antioxidante și pro-oxidante ale vitaminelor antioxidante sunt un domeniu al cercetărilor actuale, dar vitamina C, de exemplu, pare să aibă o acțiune preponderent antioxidantă în organism. Cu toate acestea, mai puține date sunt disponibile pentru alți antioxidanți dietetice, cum ar fi polifenoli antioxidanti , zinc si vitamina E .

Utilizare în medicină

Mai mulți agenți anticanceroși importanți se leagă de ADN și generează specii reactive de oxigen. Acestea includ adriamicina și alte antracicline , bleomicina și cisplatina . Acești agenți pot prezenta toxicitate specifică față de celulele canceroase din cauza nivelului scăzut de apărare antioxidantă găsit în tumori. Cercetări recente demonstrează că disregularea redox provenită din modificările metabolice și dependența de semnalizarea mitogenică și de supraviețuire prin specii reactive de oxigen reprezintă o vulnerabilitate specifică a celulelor maligne care pot fi vizate selectiv de chimioterapice redox non-genotoxice pro-oxidante.

Terapia fotodinamică este utilizată pentru a trata unele tipuri de cancer, precum și alte afecțiuni. Aceasta implică administrarea unui fotosensibilizator urmat de expunerea țintei la lungimi de undă adecvate ale luminii. Lumina excită fotosensibilizatorul, determinându-l să genereze specii reactive de oxigen, care pot deteriora sau distruge țesutul bolnav sau nedorit.

Vezi si

Referințe