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Rotas para a formação e desintoxicação de compostos carbonílicos e produtos finais do estresse carbonílico.
O nível de estresse oxidativo é descrito como o equilíbrio entre a taxa global de formação de espécies reativas de oxigênio (K1 x [O2]) e a taxa de sua inativação por defesas antioxidantes (k2 x [O2] *).
O oxigênio pode reagir diretamente com a proteína (k3 x [O2] *x [proteína]) para formar as proteínas oxidadas que contêm carbonilas protéicas, hidroperóxidos de aminoácidos, ortho-tirosina, sulfóxido de metionina e outras modificações oxidativas de aminoácidos.
Espécies reativas de oxigênio também reagem com substratos: carboidratos redutores, ácidos graxos poliinsaturados, ou aminoácidos (K4 x [O2]* x [substrato]) para produção de compostos dicarbonílicos reativos.
Compostos dicarbonílicos reativos também são formados por reações não-enzimática (K5:, por exemplo, 3 deoxiglucosona) e pelo metabolismo anaeróbico (K6:, por exemplo, metilglioxal).
Compostos dicarbonílicos reativos podem então ser detoxificado (K7 x [reativa compostos carbonílicos]) por uma variedade de vias metabólicas, incluindo desidrogenases, redutases, e a via da Glioxalase.
Por outro lado, compostos carbonílicos reativos irão reagir secundariamente com proteínas (K8 x [compostos carbonílicos reativos] x [proteína]) para formar proteínas modificadas pelos produtos finais do estresse carbonílico.
A concentração, de estáveis proteínas oxidadas e dos produtos finais do estresse carbonílico modificados por proteínas, depende do equilíbrio entre as suas taxas de formação (K3 e K8) e degradação (K9 e K10) em tecidos.
O aumento dos compostos carbonílicos reativos e dos produtos finais do estresse carbonílico modificados por proteínas em diabetes pode ser atribuído ao aumento da glicemia ([Substrato]) em constante [O2]* ou aumento das taxas de formação não-oxidativa de compostos carbonílicos reativos (K5 + K6).
O aumento de compostos reativos carbonílicos em uremia e o conseqüente aumento dos produtos finais de proteínas modificadas do estresse carbonílico parecem resultar de um aumento na sua produção (K4 + K5 + K6) e / ou uma diminuição na sua detoxificação (K7).
MIYATA T, STRIHOU CVY, Kurokawa K, BAYNES WJ. Alterations in nonenzymatic biochemistry in uremia: Origin and significance of "carbonyl stress" in long-term uremic complications. Kidney International. 1999; 55: 389–399.
O estresse carbonílico é um importante mecanismo de deterioração do tecido em diversas condições patológicas, como diabetes, aterosclerose, doença de Alzheimer e envelhecimento geral (Baynes e Thorpe, 2000; Ulrich e Cerami, 2001; Wondrak et al., 2002).
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