O estresse oxidativo é o desequilíbrio entre a produção de oxidantes e suas defesas antioxidantes, cuja desarmonia pode ser o resultado de processos bioquímicos que levam à produção de espécies reativas, por meio da exposição a agentes prejudiciais (poluentes ambientais e radiações) ou capacidade reduzida de sistemas antioxidantes endógenos. (1,2)
Espécies reativas de oxigênio (EROs) e espécies reativas de nitrogênio (ERNs) são produzidas continuamente no corpo através de metabolismo oxidativo, bioenergética mitocondrial e função imune. (3)
As EROs são produzidas principalmente pelas mitocôndrias, tanto em condições fisiológicas quanto patológicas e fazem alusão a um conjunto de subprodutos que se originam do oxigênio diatômico (O2), os quais podem ou não ser radicais livres (RL), tais como peróxido de hidrogênio (H2O2), radical ânion superóxido (O 2 •−) e radical hidroxila (OH•). Processos como fosforilação de proteínas, ativação de vários fatores de transcrição, apoptose, imunidade e diferenciação celular, são processos que dependem de uma formação adequada de RL e EROs, sendo que a concentração destes no interior das células precisa ser mantida em um nível estável. (4,5)
A mitocôndria é a organela celular predominante na produção de EROs. Gera trifosfato de adenosina (ATP) através de uma série de processos de fosforilação oxidativa. Durante este processo, ocorrem uma ou duas reduções de elétrons, o que acarreta a formação de H2O2 ou O2 •−∙, havendo a conversão para outro ERO. A principal forma de ERN inclui óxido nítrico (NO) e peroxinitrito. Quando há excesso de NO, esta reação leva à formação do radical dióxido de nitrogênio. Maior concentração de NO leva à formação de anidrido nitroso (N2O3) e isso geralmente resulta em nitrosação, etapa em que a amônia é convertida em nitrito. (3)
O estresse oxidativo pode desarranjar inúmeras vias de sinalização e afetar vários processos biológicos, causando inflamação, induzindo apoptose, desregulando a autofagia, prejudicando a função mitocondrial entre outros. Esta desestruturação acelera a progressão patológica e exacerba o acometimento de doenças como aterosclerose, diabetes, artrite, distúrbios neurodegenerativos, doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), Alzheimer, câncer, doenças renais e hepáticas, o que evidencia os múltiplos mecanismos pelos quais os oxidantes contribuem para o dano celular. (1,3,2,6)
Desenvolvimento
As células estabelecem um sistema de defesa antioxidante baseado principalmente em componentes enzimáticos, como superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx) para se protegerem do dano celular induzido pelas EROs. Além de enzimas antioxidantes, este sistema também conta com moléculas não enzimáticas, como glutationa, vitaminas A, C e E e vários outros antioxidantes presentes nos alimentos. (4,2,1)
No entanto, é importante frisar que, uma vez iniciado o dano, a terapia antioxidante muitas vezes falha em inibir o avanço da lesão tecidual, pois existem outros fatores dominantes na patologia. (2)
Existem dois mecanismos principais pelos quais o estresse oxidativo contribui para a doença. O primeiro envolve a produção de espécies reativas durante o estresse oxidativo — especialmente OH, ONOO − e HOCl — que oxidam diretamente macromoléculas, tais como lipídios de membrana, proteínas estruturais, enzimas e ácidos nucléicos, levando à função celular aberrante. O segundo mecanismo do estresse oxidativo é a sinalização redox aberrante. Os oxidantes, particularmente o H2O2 gerado pelas células, podem atuar como segundos mensageiros. No estresse oxidativo, a produção não fisiológica de H2O2 pode fazer com que a sinalização redox dê errado. Ambos os tipos de mecanismos podem ocorrer em uma única doença, como por exemplo no Diabetes Mellitus. (2)
O corpo humano implementa inúmeras táticas com a finalidade de neutralizar os efeitos dos radicais livres e do estresse oxidativo, com base em antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos. Além destes, existem várias moléculas antioxidantes exógenas de origem animal ou vegetal, introduzidas principalmente pela dieta ou por suplementação nutricional. (4)
Muitos trabalhos apontam que um consumo elevado de macronutrientes pode promover o estresse oxidativo. Os carboidratos dietéticos merecem destaque, tendo em vista contribuírem para um processo de inflamação devido às consequências do seu alto consumo a longo prazo. As proteínas de origem animal também podem ser uma fonte de agentes mutagênicos, devido à presença de compostos N-nitrosos (NOC) em carnes processadas, aminas heterocíclicas (HCA) e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) por meio do método de preparo em altas temperaturas, sendo que o tratamento térmico também causa diminuição de enzimas antioxidantes e gera oxigênio a partir da oximioglobina, contribuindo para a formação de H2O2. (3)
Animais alimentados com uma dieta elevada em gordura durante um longo período de tempo apresentaram um aumento do estresse oxidativo e mitocôndrias disfuncionais em vários órgãos, o que confirma que uma dieta com alto consumo de gordura é um fator de risco importante para a saúde. (3)
Em contrapartida, inúmeros trabalhos apontam os benefícios oferecidos por uma dieta de restrição calórica na redução do estresse oxidativo. Além disso, um consumo elevado de frutas e vegetais mostra-se importante, pois estes alimentos apresentam em sua composição vitaminas antioxidantes como betacaroteno, vitaminas E e C. A vitamina E é responsável pela manutenção do equilíbrio oxidativo-antioxidante e a vitamina C é capaz de promover proteção antioxidante. Outros componentes dietéticos como os flavonoides também parecem proteger contra o estresse oxidativo, exercendo atividades antitumoral, anti-inflamatória e antimicrobiana. Por sua vez, as fibras encontradas em alimentos integrais parecem desempenhar um importante papel nas funções imunomoduladoras, beneficiando a microbiota intestinal e os índices associados ao estresse oxidativo e inflamação. (7,3)
Considerações Finais
O estresse oxidativo surge quando existe um desequilíbrio entre a formação de radicais livres e a capacidade das células em eliminá-los. O estresse oxidativo e os radicais livres são geralmente conhecidos por serem prejudiciais à saúde. Uma grande quantidade de estudos demonstra que, de fato, os radicais livres contribuem para o início e evolução de diversas patologias, desde doenças cardiovasculares a câncer. (4)
Os antioxidantes, estruturas responsáveis por neutralizar o estresse oxidativo e reduzir seus efeitos sobre a saúde, ganharam enorme atenção de pesquisadores, pois estes compostos não só apresentam um grande potencial tratando-se de prevenção e/ou tratamento de comorbidades, como também pela percepção geral de estarem isentos de efeitos colaterais consideráveis. (4)
Ficou evidente que uma dieta com alto teor de glicose e proteína de origem animal e o consumo excessivo de gordura podem promover o estresse oxidativo. No entanto, existem outras opções dietéticas (as dietas mediterrânea e de Okinawa das populações grega e japonesa) que podem reduzir a inflamação, junto à prática de atividade física moderada e sono adequado. (3,7)
Inúmeras fontes dietéticas anti-inflamatórias, como grãos integrais, frutas e vegetais e outros, podem retardar o início da resistência à insulina, prevenir disfunções endoteliais e prevenir a proliferação tumoral, reagindo com os radicais livres oxidantes e inibindo a resposta inflamatória. (3)
Portanto, as principais oportunidades terapêuticas residem na prevenção da produção de oxidantes que causam danos diretos às macromoléculas, inibindo a sinalização por oxidantes que resulte em inflamação ou morte celular e aumentando concomitantemente as enzimas antioxidantes e seus substratos. (2)
Referências
1- Marrocco I, Altieri F, Peluso I. Measurement and Clinical Significance of Biomarkers of Oxidative Stress in Humans. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:6501046. doi: 10.1155/2017/6501046. Epub 2017 Jun 18. PMID: 28698768; PMCID: PMC5494111.
2- Forman HJ, Zhang H. Targeting oxidative stress in disease: promise and limitations of antioxidant therapy. Nat Rev Drug Discov. 2021 Sep;20(9):689-709. doi: 10.1038/s41573-021-00233-1. Epub 2021 Jun 30. Erratum in: Nat Rev Drug Discov. 2021 Aug;20(8):652. PMID: 34194012; PMCID: PMC8243062.
3- Tan BL, Norhaizan ME, Liew WP. Nutrients and Oxidative Stress: Friend or Foe? Oxid Med Cell Longev. 2018 Jan 31;2018:9719584. doi: 10.1155/2018/9719584. PMID: 29643982; PMCID: PMC5831951.
4- Pizzino G, Irrera N, Cucinotta M, Pallio G, Mannino F, Arcoraci V, Squadrito F, Altavilla D, Bitto A. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8416763. doi: 10.1155/2017/8416763. Epub 2017 Jul 27. PMID: 28819546; PMCID: PMC5551541
5- Vellosa, J. C. R., Biavatti, M., Françóia, P. C. O., de Mello, B. J., de Almeida, A. C., & Bueno, G. E. (2021). Estresse oxidativo: uma introdução ao estado da arte / Oxidative stress: an introduction to the state of art. Brazilian Journal of Development, 7(1), 10152–10168. https://doi.org/10.34117/bjdv7n1-688
6- Tan BL, Norhaizan ME. Effect of High-Fat Diets on Oxidative Stress, Cellular Inflammatory Response and Cognitive Function. Nutrients. 2019 Oct 25;11(11):2579. doi: 10.3390/nu11112579. PMID: 31731503; PMCID: PMC6893649.
7- Wolpe Simas LA, Granzoti RO, Porsch L. Estresse oxidativo e o seu impacto no envelhecimento: uma revisão bibliográfica. Braz. J. Nat. Sci [Internet]. 21º de maio de 2019 [citado 6º de dezembro de 2022];2(2):página 80. Disponível em: https://bjns.com.br/index.php/BJNS/article/view/53
