A molécula em questão é o oxigênio. Embora essencial para a respiração celular e produção de energia, o oxigênio também é um gás altamente reativo que pode causar danos oxidativos aos componentes celulares, incluindo proteínas, lipídios e DNA. Para gerir a potencial toxicidade do oxigénio, as células desenvolveram um sistema complexo de defesas antioxidantes que trabalham em conjunto para neutralizar os radicais livres e reparar os danos celulares.

1. Enzimas antioxidantes: Essas enzimas catalisam reações químicas que convertem espécies reativas de oxigênio (ROS) em moléculas inofensivas. Algumas enzimas antioxidantes importantes incluem:
- Superóxido dismutase (SOD):Converte radicais superóxido em peróxido de hidrogênio e oxigênio.
- Catalase:Converte o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio.
- Glutationa peroxidase:Converte peróxido de hidrogênio e hidroperóxidos lipídicos em água e álcool, respectivamente.

2. Antioxidantes não enzimáticos: Essas moléculas podem eliminar e neutralizar diretamente os radicais livres. Alguns exemplos incluem:
- Glutationa (GSH):Tripeptídeo que está envolvido em numerosos processos celulares, incluindo defesa antioxidante.
- Vitamina C (ácido ascórbico):Uma vitamina solúvel em água que pode doar elétrons para neutralizar os radicais livres.
- Vitamina E (tocoferol):Uma vitamina lipossolúvel que pode proteger as membranas celulares da peroxidação lipídica.

3. Mecanismos de reparo celular: Além das defesas antioxidantes, as células possuem mecanismos para reparar os danos causados ​​pelas ERO. Estes incluem:
- Reparação do ADN:As células podem detectar e reparar danos no seu ADN, o que é essencial para manter a integridade genética.
- Reparação de proteínas:As proteínas oxidadas podem ser reparadas ou degradadas, dependendo da extensão do dano.
- Reparação lipídica:Os lipídios danificados nas membranas celulares podem ser substituídos através de processos de remodelação da membrana.

4. Vias de sinalização redox: As espécies reativas de oxigênio também desempenham papéis importantes nas vias de sinalização celular. Em baixas concentrações, as ERO podem atuar como moléculas sinalizadoras que regulam vários processos celulares, como expressão gênica, proliferação celular e apoptose.

No geral, as células lidam com a toxicidade potencial do oxigênio, mantendo um equilíbrio entre as defesas antioxidantes, os mecanismos de reparo celular e as vias de sinalização redox. A desregulação destes sistemas de proteção pode levar ao estresse oxidativo, que está associado a diversas doenças, incluindo câncer, doenças cardiovasculares, distúrbios neurodegenerativos e envelhecimento.