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DANNO DA RADICALI LIBERI

Un importante meccanismo di danno alla membrana è il danno derivato dai radicali liberi, in particolare quello dovuto

alle specie reattive dell’Ossigeno. I radicali liberi sono specie chimiche che hanno un singolo elettrone spaiato in un

orbitale esterno. Ò’energia creata da questa configurazione instabile viene liberata durante la reazione con molecole

vicine (proteine, lipidi, carboidrati, ac.nucleici) in particolare con molecole chiave nelle membrane.

I radicali liberi iniziano reazioni auto catalitiche là dove le molecole con cui questi reagiscono vengano a loro volta

convertite in radicali liberi che propagano la catena del danno.

La produzione di radicali liberi può essere innescata nella cellula da:

 Assorbimento di energia radiante (u.v , raggi x) ad esempio le radiazioni ionizzanti possono idrolizzare l’acqua

in radicali liberi idrossidile OH° e idrogeno H°.

 Metabolismo enzimatico di sostanze chimiche esogene o farmaci (es. CCl4)

 Le reazioni di ossido-riduzione che si verificano durante i normali processi metabolici. Es. durante il processo

della respirazione, l’ossigeno molecolare è ridotto ad acqua mediante l’aggiunta in sequenza di 4 elettroni. In

questo processo vengono prodotte piccole quantità di prodotti tossici intermedi. Questi comprendono

l’anione superossido O2-, il perossido d’idrogeno H2O2, ed il radicale ossidrile OH°. Durante il processo

infiammatorio, si verifica un incremento esplosivo della produzione di superossido nei leucociti polimorfo

nucleati, grazie ad una reazione controllata con grande precisione a livello del complesso multi proteico di

membrana che impiega NADPH ossidasi per la reazione redox. Inoltre, l’attività di alcune ossidasi cellulari,

come la xantina ossidasi genera radicali superossido.

 Metalli di Transizione come il ferro e il rame donano o accettano elettroni liberi durante le reazioni

intracellulari e catalizzano la formazione di radicali liberi, come avviene nella reazione di Fenton (H2O2 +

Fe2+ Fe3+ + OH° + OH-). Poiché la maggior parte del ferro cellulare libero è presente allo stato ferrico

(Fe3+), questo deve essere ridotto allo stato ferroso(Fe2+) prima di partecipare alla reazione di Fenton.

Questa riduzione può essere aumentata dal superossido e quindi perché si verifichi danno cellulare ossidativo

esteso, sono necessarie fonti di ferro e superossido.

 L’ossido d’Azoto(NO) è un importante mediatore clinico prodotto dalle cellule endoteliali dai macrofagi, dai

neuroni ed altri tipi cellulari. Può agire come radicale libero, ma anche essere convertito nell’anione

altamente reattivo perossinitrito (ONOO-) così come NO2 ed NO3-.

Queste specie reattive hanno molti effetti, ma tre reazioni risultano essere particolarmente importanti per il danno

cellulare.

1. Perossidazione dei Lipidi di Membrana: in presenza di ossigeno i radicali liberi possono causare per

ossidazione dei lipidi della memb. Plasmatica e delle membrane degli organelli. Il danno ossidativo inizia

quando i doppi legami degli acidi grassi insaturi dei lipidi di membrana vengono attaccati dai radicali liberi

derivati dall’ossigeno, in paricolare da OH°. L’interazione radicali-lipidi porta alla formazione di perossidi, che

al loro volta sono instabili e reattivi, e fanno si che si instauri una reazione a catena auto catalitica( chiamata

Propagazione), che può dare origine a danno esteso a livello della membrana degli organelli e della cellula. La

Terminazione di questa serie di reazioni su può verificare quando il radicale libero è catturato da uno

scavenger, come la vit. E presente all’interno della memb. Cellulare.

2. Modificazioni ossidative delle Proteine. I radicali liberi promuovono ossidazione delle catene laterali dei

residui aminoacidici, la formazione di legami crociati fra le proteine e l’ossidazione della catena proteica che

ne provoca la frammentazione. L’ossidazione aumenta la degradazione di enzimi importanti ad opera del

proteo soma, danneggiando profondamente la cellula.

3. Lesioni del DNA. Reazioni con la timina a livello del DNA nucleare e mitocondriale producono rotture nel

filamento singolo di DNA. Si ritiene che questo danno al DNA sia implicato nell’invecchiamento cellulare e

nella trasformazione maligna delle cellule.


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kalamaj

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico - 6 anni)
SSD:
Università: Foggia - Unifg
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher kalamaj di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Anatomia patologica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Foggia - Unifg o del prof Bufo Pantaleo.

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