PARTEA GENERALĂ - RADICALII LIBERI sI PSORIAZISUL

A. RADICALII LIBERI (RL)

1. Definitie, rol, structura, proprietati.

Radicalii liberi pot fi definiti ca molecule sau fragmente moleculare ce contin un electron impar. Se stie ca moleculele organice poseda un numar par de electroni, fiecare orbital al moleculei fiind ocupat de doi electroni cu momentul lor magnetic si cu spinii opusi. Īn acest sens RL au urmatoarele proprietati:

a) contin unul sau mai multi electroni impari;

b) pot fi neutri sau īncarcati electric pozitiv ( ) sau negativ (-);

c) poseda o foarte mare reactivitate chimica, dependenta de concentratie si de temperatura. Viteza de reactie este atāt de mare, īncāt, īn multe cazuri, constanta de viteza atinge limita existenta īn procesele de difuzie, 10⁹ M^-1 x s^-1. Īn general, RL cu o structura simpla (CH₃ , C₆H₅ ) au o viata extrem de scurta, pe cānd cei cu o structura mai complexa (trifenilmetil) au o stabilitate ceva mai mare;

d) din punct de vedere al īncarcarii electrice, citam cāteva exemple:

Clorpromazina (CPZ) OH ----> CPZ OH^-

Astfel, observam formarea unui radical īncarcat electric pozitiv si o grupare oxidril.

Oxigenul poate capta īn anumite conditii un electron formāndu-se radicalul anionic superoxid, O₂

O₂ e^- ----> O₂

Tetraclorura de carbon poate capta un electron rezultānd radicalul triclormetil, CCl₃

CCl₄ e ^- ----> CCl₃ Cl^-

Prin folosirea unor conditii speciale (temperatura joasa, medii vāscoase, conditii de cristalizare), RL pot fi izolati sau masurati. Pentru a sugera dificultatile īn studierea RL prezentam comparativ marea reactivitate reprezentata prin constantele de viteza:

Tabelul nr.1. Exemple de reactivitate a RL

Mult timp existenta radicalilor liberi nu a fost acceptata sau ramasesera doar la statutul de curiozitate chimica. Pasul hotarātor īn īntelegerea si acceptarea acestor interesante entitati biochimice l-a avut binecunoscutul biochimist Michaelis care īn 1939 a demonstrat existenta RL ca intermediari īn reactiile enzimatice, de oxido-reducere.

Desi unele aspecte s-au mai clarificat, unele ipoteze devenind certitudini, RL stārnesc īnca vii controverse. Se admite existenta lor variabila, de la miimi de secunda la minute, ca intermediari īn reactiile de oxido-reducere.

Importanta RL poate fi īnteleasa numai prin cunoasterea rolului lor. Ori, tinānd seama de necesitatea mentinerii unei stabilitati chimice relative, RL apar īn anumite reactii de oxido-reducere īn care au loc modificari structurale mari, de pe urma carora substanta respectiva īsi schimba adesea functia biologica (devine mai hidrosolubila sau intervine īn alt lant de reactii metabolice). Prin formarea RL, intermediari, au loc modificari structurale rapide, schimbari functionale, permitānd implicarea īn reactii multiple. Pe cale evolutiva, natura a selectionat si īnglobat īn componenta organismelor, reactii generatoare de RL, cu roluri multiple: functionale, de comunicare intercelulara sau distructive, citolitice. Din multitudinea reactiilor īn care se formeaza RL s-au evidentiat urmatoarele cai:

A. Homoliza substantelor de substrat:

a) termica

A-B ----> A B

b) homoliza cuplata - la concentratii mici (10^-4 - 10^-6 M), peroxizii (ROOH), īn prezenta acizilor sau a compusilor cu d 22422m122w uble legaturi se descompun eliberānd radicalii peroxi, ROO

-HC CH-R ROOH ----> -C H-CH₂-R ROO

Un astfel de mecanism functioneaza īn biosinteza PG.

cromanoxil

6.3.3. Vitamina C-acidul ascorbic (AA)

Īn contrast cu vitamina E, vitamina C este hidrofila, deci īsi exercita rolul īn mediu hidratat. Rolul sau AO este indicat de actiunea de īnlaturare a RL. Ca agent reducator si AO, AA reactioneaza direct cu O₂ cu OH si alti variati hidroperoxizi lipidici. Īn plus, AA poate reface proprietatile AO ale vitaminei E oxidate, sugerānd faptul ca una din functiile majore ale vitaminei C este de a recicla radicalul vitaminei E, cromanoxil. Comparānd cu alti AO hidrosolubili vitamina C asigura cea mai buna protectie īn fata peroxidarii lipidice. AA poate servi si ca pro-oxidant, īn prezenta metalelor tranzitionale Fe³ si Cu² generānd cofactori ai RL de O₂ activati īn timpul promovarii procesului de peroxidare lipidica. Īn studiile efectuate s-a demonstrat ca activitatea pro-oxidanta a AA rezida din capacitatea de a reduce Fe³ la Fe² , iar Fe² este recunoscut ca un radical inductor foarte potent. Īntr-un alt studiu s-a dovedit ca modificarile oxidative ale ADN-ului, au fost substantial marite de prezenta ascorbatului. Complexitatea rolului dual exercitat de AA devine evidenta atunci cānd sunt prezenti si alti antioxidanti, precum vitamina E. De exemplu peroxidarea lipidica īn microzomi este crescuta de AA la animalele cu deficit de vitamina E si este scazuta de AA la cele cu valori normale ale vitaminei E. Deoarece pK-ul AA este 4,25, īn conditii fiziologice de pH, anionul ascorbat, AH^-, reprezinta forma dominanta. Forma oxidata a ascorbatului (AH^-), acidul dehidroascorbic (DHA) - prin oxidarea reversibila cu formarea unui radical intermediar, ascorbil (A^-), sugereaza ca DHA poate avea roluri anti sau pro-oxidante, ca si a AA īnsusi.

6.3.4. Vitamina A (carotinoizii)

Carotinoizii protejeaza lipidele de peroxidare, eliminānd RL si speciile reactive de O₂. b-carotenii joaca un eficient rol AO prin inhibarea peroxidarii lipidice indusa de sistemul xantin-oxidazei.

Aranjamentul structural al b-carotenilor cu lantul lor lung de duble legaturi conjugate, sugereaza excelentul rol de scavengeri ai RL. b-carotenii la fel ca si vitamina C, pot avea si rol pro-oxidant. La o presiune partiala a O₂-ului sub 150 Torri, b-carotenii exercita o excelenta activitate de scavengeri. La o presiune mai mare a O₂ -ului capata capacitate auto catalitica cu efecte pro-oxidante cu pierderea consecutiva a proprietatilor antioxidante.

6.3.5. Alti antioxidanti

Alti antioxidanti sunt: Se, acidul uric, bilirubina, metalotioneinele, albuminele, aminoacizi precum histidina, taurina, polifenoli, fenoli, flavonoizi, propolisul.