As células desenvolveram vários mecanismos para resistir à toxicidade do oxigênio:
1. Enzimas antioxidantes: *
Superóxido dismutase (SOD): Converte o radical superóxido altamente reativo (O2-) em peróxido de hidrogênio (H2O2) e oxigênio.
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Catalase: Decompõe peróxido de hidrogênio em água e oxigênio.
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glutationa peroxidase: Reduz o peróxido de hidrogênio na água usando glutationa como agente redutor.
2. Moléculas antioxidantes: *
glutationa: Um tripéptido que atua como um agente redutor, protegendo as células contra danos oxidativos.
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vitamina C (ácido ascórbico): Um antioxidante solúvel em água que ajuda a neutralizar os radicais livres.
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vitamina E (tocoferol): Um antioxidante lipídico solúvel que protege as membranas celulares contra danos.
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carotenóides (por exemplo, beta-caroteno): Pigmentos que atuam como antioxidantes, especialmente na proteção contra danos causados pela radiação UV.
3. Mecanismos de reparo: * Enzimas de reparo de DNA
: Dano de reparo no DNA causado por espécies reativas de oxigênio (ERO).
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Mecanismos de reparo de proteínas: Reparar proteínas danificadas, impedindo sua agregação e disfunção.
4. Proteínas de ligação ao metal: *
ferritina e transferrina: Vincule o ferro, impedindo -o de catalisar a formação de ROS prejudiciais.
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metalotioneína: Liga metais pesados, impedindo seus efeitos tóxicos.
5. Consumo de oxigênio regulado: *
cadeia de transporte de elétrons mitocondriais: As células regulam firmemente o fluxo de elétrons no ETC, minimizando a produção de ERO.
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fatores induzíveis por hipóxia (HIFs): Esses fatores de transcrição regulam a expressão gênica em resposta a baixos níveis de oxigênio, minimizando a produção de ERO e melhorando os mecanismos de defesa celular.
6. Sistemas de desintoxicação celular: *
O sistema citocromo p450: As enzimas que desintoxicam uma ampla gama de substâncias, incluindo metabólitos nocivos que podem produzir ERO.
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glutationa s-transferases: As enzimas que desintoxicam os compostos nocivos, conjugando -os com a glutationa.
7. Respostas adaptativas: *
pré -condicionamento: A exposição a baixos níveis de estresse (por exemplo, breves períodos de hipóxia) pode induzir respostas protetoras, tornando as células mais resistentes ao estresse oxidativo futuro.
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Hormesis: A exposição a doses baixas de estressores pode induzir respostas adaptativas benéficas, incluindo o aumento das defesas antioxidantes.
é importante observar que: * Esses mecanismos podem ser sobrecarregados por altos níveis de oxigênio ou exposição prolongada ao estresse oxidativo.
* Esses mecanismos nem sempre são perfeitos e algum grau de dano oxidativo é inevitável.
* O estresse oxidativo está implicado em várias doenças, incluindo câncer, envelhecimento e distúrbios neurodegenerativos.
Em conclusão, as células desenvolveram uma gama complexa de sistemas de defesa para combater a toxicidade do oxigênio. Esses mecanismos envolvem a eliminação de espécies de oxigênio reativo, reparando moléculas danificadas e regulando o consumo de oxigênio. Embora essas defesas sejam eficazes, elas não são infalíveis e o estresse oxidativo continua sendo um fator significativo na saúde e noenças humanas.
