Accidentul Vascular Cerebral Si Radicalii Liberi

ANTIOXIDANȚI

1.GENERALITĂȚI

Cu cât cunoașterea diferitelor aspecte ale radicalilor libri- RL-a devenit mai amplă,cu atât a crescut importanța antioxidanților –AO- devenind un subiect prezent nu numai în toate revistele biochimice,dar și în alimentație,farmacologie și medicină.Pe tema antioxidanților s-au făcut o serie de prelegeri și chiar simpozioane internaționale și pe parcursul anilor au apărut o seamă de cărți despre acest subiect.Viața apărută deja înaintea creșterii semnificative a oxigenului în aer,nu ar fi putut evolua în modul existent la momentul prezentului decât după adaptarea la concentrații relativ mari de oxigen prin selecția și încorporarea unor sisteme antioxidante enzimatice și neenzimatice.Adoptarea substanțelor antioxidante în viața de zi cu zi reprezintă de altfel secretul supraviețuirii organismelor.

Fig.1. Mecanismul de acțiune al antioxidanților

În cadrul etapei inițiale, un radical alchil (R•) se formează de la un acid gras nesaturat (RH)-reacția(1).

Odată format, un radical alchil (R•) reacționează foarte rapid cu oxigenul de la un radical peroxil (ROO•)-reacția (2).

A doua etapă a propagării, care este de fapt și determinată de viteză reacția (3), constă în modificarea unui radical peroxid (ROO•), pentru a genera un hiperoxid(ROOH) și alt radical (R•). Propagarea pașilor poate fi mai complicată decât un simplu transfer și poate conține etape adiționale. Reacțiile se încheie atunci când radicalii reacționeaza între ei și formează produși stabili, incapabili de a propaga reacțiile în lanț- reacțiile (4)-(6).( Studies on free radicals, antioxidants, and co-factorsKhalid Rahman 2007 June; 2(2): 219–236.)

         Stresului oxidativ se poate măsura prin intermediul testului d-ROM,acesta fiind unicul test recomandat de comunitatea științifică și de Observatorul Internațional al Stresului Oxidativ și este actualmente disponibil pentru evaluarea stresului oxidativ.Prescurtarea d-ROM provine de la” derivați” ai „Metaboliților Reactivi ai Oxigenului”( reactive oxygen metabolites). Cu acest test se determină nivelul plasmatic al RL (valori normale 250-300 U.CARR ; < 250 U.CARR e

excelent, iar > 500 U.CARR reprezintă un pericol major pentru sănătate) (B. Palmieri, V. Sblendorio Oxidative stress tests: overview onreliability and usePart IIEuropean Review for Medical andPharmacological Sciences2007; 11: 383-399 )

         Reciproc, a fost stabilită și o măsură a puterii anti-oxidante a unor vegetale, numită ORAC (oxigen radical absorbance capacity). Pentru a se menține în formă un om trebuie să introducă zilnic în organism o cantitate de vegetale care să-i asigure un optim de > 5000 unități ORAC. (Italo Richichi, Antiossidanti, radicali liberi e prevenzione cardiovascolareN. 7/8 luglio/agosto 2012)

RL neanihilați, au fost asociați cu o mulțime de boli, incluzând cancerul, unele afecțiuni pulmonare și degenerative, boli cardio-vasculare, dar și reumatice, unele boli auto-imune, cât și cu funcționarea defectuoasă a sistemului nervos și imunitar, afectarea vederii, echilibrul glicemic prin “lovirea” pancreasului, calviția androgenetică (lista cuprinde circa 50 de boli și nu este nici pe departe încheiată !)

      Cele mai sensibile organe la acțiunea RL sunt cristalinul, pancreasul, celulele nervoase și vasele de sânge.(Tache S. Oxidanții și antioxidanții; Cap 1 în Mureșan A, Tache S, Orăsan R (sub red.) Stresul oxidativ în procese fiziologice și patologice, Ed. Tedesco, Cluj-Napoca, 2006, 1-2)

1.1 CLASIFICAREA ANTIOXIDANȚILOR

Clasificarea generală a antioxidanților este relativ simplă:

ANTIOXIDANȚI ─enzimatici -SOD,catalaza,glutation peroxidaza

─ neenzimatici─ naturali -vitamine C,E,A

─ sintetici –butilhidroxitoluen identificat ca și E321

Marea eficiență a antioxidanților AO constă în sinergismul acțiunii lor,a însumării acțiunii lor combinate,fiecare funcționănd după mecanisme diferite și la nivele variate ale lanțului evoluției RL în organism.Pentru aceeași specie de RL acționează AO enzimatici și ne-enzimatici localizați în medii diferite cum ar fi de exemplu membrane,citoplasmă,lichide extracelulare.Majoritatea AO neenzimatici sunt substanțe cu caracter redox,care acționează prin captarea unui electron sau RL putând să devină ei înșiși un RL.( Barry Halliwell and John Gutteridge . Free Radicals in Biology and Medicine Fourth Edition | 08 March 2007)Această constatare -este valabilă pentru vitaminele A,C sau bilirubina și poate fi extrapolată și la alți compuși- ne sugerează faptul că astfel de substanțe pot acționa prooxidant sau antioxidant în funcție de mediu și de concentrație.Dacă se poate vorbi de existența unei „strategii” în acțiunea AO ,aceasta constă în „sacrificiul”acestor substanțe pentru protejarea unor molecule de importanță biologică cum ar fi unele enzime,ADN,etc.AO sunt molecule care formează prima țintă în calea RL,fiind oxidate sau transformate în alți RL mai puțin nocivi.În acest sens,regenerarea AO prin reacții de transfer sau prin cuplare cu reacții metabolice sunt foarte importante.În sensul creșterii eficienței,în organism pot funcționa sinergic și alte substanțe care în mod normal nu au rol antioxidant cum ar fi albuminele,glucoza,carotenii,la care se mai adaugă compuși proveniți din alimentație,cum ar fi flavonoizi sau polifenoli.Acest aflux de antioxidanți justifică marea lor eficiență care permite organismului să facă față unor noxe oxidative endogene sau exogene,cu caracter continuu sau toxic,acut. ( Khalid Rahman. Studies on free radicals, antioxidants, and co-factors 2007 June; 2(2): 219–236.)

Implicarea atâtor substanțe în apărarea nespecifică antioxidantă a organismului poate să fie chiar o armă cu două tăișuri.Astfel cu cât s-au efectuat mai multe studii asupra antioxidanților,cu atât a crescut și polemica asupra caracterului pro și antioxidant al unei substanțe.După cum au subliniat în cercetările lor Cadenas și Hallivel,majoritatea antioxidanților neenzimatici sunt substanțe cu caracter redox,care acționează prin captarea unui electron sau a unui radical liber,devenind ei înșiși un radical liber.(E.Cadenas,Annual Rev.Biochem.58,79,1999).Această constatare valabilă pentru vitaminele A,C și E sau bilirubina,extrapolabilă însă și la alți compuși sugerează că astfel de substanțe pot acționa pro-oxidant sau antioxidant în funcție de concentrație și de mediu.În general,caracterul pro-oxidant acționează la concentrații mici(10-7M-10-5M),iar cel antioxidant la valori mai mari.( Barry Halliwell and John Gutteridge . Free Radicals in Biology and Medicine Fourth Edition | 08 March 2007)

Dacă putem vorbi despre existența unei” strategii” în acțiunea antioxidanților aceasta constă în „sacrificiul”acestor substanțe pentru protejarea unor moleculă de importanță biologică cum ar fi ADN-ul sau unele enzime.Antioxidanții sunt deci molecule care formează prima țintă în calea radicalilor liberi,fiind oxidate sau transformate în alți radicali liberi mai puțin nocivi.În acest sens,regenerarea antioxidanților prin reacția de transfer sau cuplare cu reacții metabolice sunt foarte importante. .( Radu Olinescu, Dr. Terrance L. Free Radicals in Medicine SmithNova Publishers, 2002 )

1.1.1.ANTIOXIDANȚI NATURALI ENZIMATICI

1.1.1.1.CATALAZA

Catalaza este o enzimă prezentă în toate celulele aerobe,fiind localizată în mitocondrii și peroxizomi.Catalaza descompune H2O2 extraordinar de eficient acționând peroxidazic

H2O2 + R-CH2OH → 2H2O + R-CHO

sau catalazic H2O2 + H2O2→ O2 + 2 H2O

       Catalaza este una dintre cele mai rapide enzime cunoscute : fiecare moleculă de enzimă poate descompune milioane de molecule de H2O2 pe secundă. .( Cordts, M., Ridenour, N. și Hickey, M.K. The Properties of Enzymes: A study of catalase, Cornell University2008.)

Pentru descompunerea H2O2 din organism acționează trei enzime:catalaza,glutation peroxidaza și peroxidazele. Așa se explică de ce în deficite congenitale ale uneia dintre ele, persoanele respective nu au prea mult de suferit. Acest deficit devine decelabil clinic în condiții de stres oxidativ,infecții,când se produc afte sau ulcerații în cavitatea bucală din cauza dezvoltării unor bacterii ce secretă multă H2O2, capacitatea antioxidantă enzimatică fiind depășită. Catalaza, prezentă în peroxizomii tuturor celulelor aerobe, manifestă de asemenea și un rol detoxifiant, deoarece apa oxigenată are un efect toxic asupra țesuturilor; în acest sens, ea protejează celula de efectele toxice ale peroxidului de hidrogen prin catalizarea descompunerii apei oxigenate formată în celule sub acțiunea dehidrogenazelor aerobe. Catalaza ajută în prevenirea modificărilor distructive la nivel celular, cum ar fi ruperea lanțului ADN care poate duce, eventual, la diferite forme de cancer sau la alte boli cronice și degenerative.( Cordts, M., Ridenour, N. și Hickey, M.K. (2008) The Properties of Enzymes: A study of catalase, Cornell University.) Absența congenitală a catalazei din organism sau acatalazia se manifestă prin ulcerații bucale care sunt legate de acțiunea iritantă a apei oxigenate produse de flora bucală (la subiecții normali, această apă oxigenată produsă la nivelul cavității bucale este distrusă prin catalază). Atât determinarea cât și dozarea catalazei sunt foarte puțin folosite clinic.

1.1.1.2.GLUTATION PEROXIDAZA

Glutation peroxidaza este cel mai puternic și mai important între antioxidanții produși de către organism și este prezentă în toate țesuturile organismului.Activitatea enzimei se completează cu cea a catalazei.

Din punct de vedere chimic glutation peroxidaza este o enzimă alcătuită din glutation care este o tripeptidă(g-glutamil-cisteinil-glicina) și seleniu. A fost descoperită și o altă formă de glutation (peroxidază) care nu conține Se în centrul activ și care are o specificitate mai mică față de diverse substraturi organice.S-a constatat conform cercetărilor făcute că în cazul unui deficit de Se –antioxidant puternic dar intracelular-pot să apară leziuni ale endoteliului unor vase,printre care și aorta,cât și tulburări ale agregării trombocitare,prin dereglarea biosintezei prostaciclinelor.Principalul tip de glutation peroxidază conține 4 atomi de Se pentru cele 4 subunități polipeptidice,astfel că enzima are o masă moleculară de 85000.(K.C.Bhunian,Selenium in Biology and Medicine.Edit.J.E.Spallholtz,Avi Publ.Westport,1982,p.403)

Glutation peroxidaza deși este un antioxidant endogen există totuși și alimente care-l conțin, ce pot fi considerate surse de glutation exogen : avocado, pepenele verde, sparanghelul, grape-fruit-ul, cartof, tomate, portocale, pepenele galben, morcovi, spanac, piersici.Atenție,la prepararea termică, sau la simpla încălzire a surselor alimentare de glutation, acesta este distrus complet cunoscut fiind faptul că enzimele se descompun la temperaturi mai mari de 400C.

         Intracelular,glutation peroxidaza este localizată în mitocondrii și peroxizomi, împreună cu catalaza, iar în citoplasmă este cuplată cu superoxid dismutaza( SOD.) În acest fel, prin cuplajul a două enzime, și a unor antioxidanți neenzimatici se asigură atât protecția structurilor subcelulare, dar și reglarea activării O2, evitându-se formarea radicalului OH- .( Nikolaos Labrou and Emmanouil Flemetakis Glutathione: Biochemistry, Mechanisms of Action and Biotechnological Implications (Laboratory of Enzyme Technology, Department of Agr. Biotechnology, Agricultural University of Athens, Athens, Greece) 2013- February) Glutation peroxidaza acționează strâns legat de procesele metabolice dependente de glicoliză.Acumularea formei oxidate a glutationului pare să fie un indice al stresului oxidativ la nivel celular.(R.Olinescu,M.Greabu,Mecanisme de apărare ale organismului împotriva poluării chimice.Ed.Tehnică.1990).Efectul antioxidant al acestei enzime se datorează și faptului că   posedă o mare capacitate kelatoare, determinând eliminarea metalelor grele și toxice din organism : Pb, Hg, Cd, Al. Glutation peroxidaza elimină radicalii liberi care se formează în urma peroxidării lipidice-prin reacția de neutralizare-ce pot cauza ruptura membranelor celulare (cu impact negativ ulterior asupra materialului genetic).Cu trecerea anilor, nivelul glutationului sangvin se reduce și devenim, în mare măsură, dependenți de sursele exogene de antioxidanți, atât pentru reciclarea antioxidanților endogeni, dar mai ales pentru anti-oxidarea ca atare.

1.1.1.3.SUPEROXID DISMUTAZA- SOD

Istoria SOD a început la 2 aprilie 1968 în urma discuțiilor cercetătorilor de la Duke University, Carolina de Nord asupra interpretării unor experimente legate de reducerea citocromului C de către xantin oxidază.Până la acea dată superoxidulO2*- era cunoscut ca radical doar de un grup restrâns de chimiști și radiobiologi.Prin admiterea producerii O2*- in vivo,,cercetătorii Mc Cord și I.Fridovich au admis în plus existența unei enzime,SOD,care descompune rapid radicalul O2*-.Oamenii de știință,cercetătorii au acceptat destul de rapid această descoperire,deoarece cercetătorii americani au demonstrat existența SOD în organism chiar în depozite mari,ce fuseseră catalogate ca incluziuni sau forme de înmagazinare a cuprului:eritrocupreină în hematii,hepatocupreină în ficat și cerebrocupreină în creier.Ulterior s-a demonstrat că SOD există în orice celulă aerobă,ba chiar și în bacteriile facultativ aerobe. (I.Fridovich,Annual Rev. Biochem. 58, 62,1986) SOD catalizează distrugerea anionului O2*- cu o rată de 10.000 de ori mai mare decât rata spontană de dismutare la pH fiziologic, determinând astfel anularea respingerii electrostatice dintre anionii superoxid.

SOD se găsește în mucusul care înconjoară fiecare celulă din organism, distrugând radicalii liberi înainte ca aceștia să atingă celulele. SOD se găsește în toate celulele organismelor aerobe în cantități mari, preponderent în organele cu metabolism intens (creier, ficat, rinichi, inimă, plămâni),dar și pe suprafața epiteliului traheei, esofagului, intestinului subțire și colonului, precum și în matricea extracelulară, cartilaje și țesut conjunctiv. Leucocitele, deși sunt sediul unor intense procese metabolice în care se dezvoltă O2*- au un conținut destul de mic în SOD. Studiile biochimice au demonstrat o remarcabilă constanță a concentrației SOD în hematii, spre deosebire de marile variații ale catalazei și glutation peroxidazei. .( Barry Halliwell and John Gutteridge . Free Radicals in Biology and Medicine Fourth Edition | 08 March 2007)

Cea mai cunoscută enzimă este CuZnSOD aflată în hematii și compusă dintr-o aglomerare de aminoacizi, în care atomii de Cu si Zn sunt chelați în comun prin ciclul imidazol al HYS. SOD este compusă din 2 subunități identice, nelegate covalent, conținând 2Zn și 2Cu, pentru o masă moleculară de 33.000.( Tache S. Oxidanții și antioxidanții; Cap 1 în Mureșan A, Tache S, Orăsan R (sub red.) Stresul oxidativ în procese fiziologice și patologice, Ed. Tedesco, Cluj-Napoca, 2006, 1-2).

SOD este printre cei mai puternici antioxidanți endogeni cunoscuți, dar după vârsta de 25 de ani producția de SOD scade, având de suferit fiecare organ prin micșorarea geometrică și de densitate (creierul unei persoane de 80 de ani este cu 30% mai mic decât la 25 de ani)

     SOD este produs în sânge de către gena M (Matusalemică) în prezența Mn, Zn și a Cu SOD există sub mai multe forme : cu Zn și Cu (intracitoplasmatic),cu Mn (în matricea mitocondrială) și cu Fe (în bacterii și în plante).

1.1.2.ANTIOXIDANȚI NEENZIMATICI

1.1.2.1.VITAMINA E

Se găsește în germenii de grâu, în legume ca salata, andive, spanac, țelina, în lapte, în gălbenușul de ou, în uleiul de pește și în produse de carne (mușchi, rinichi).

Este de fapt un amestec de compuși cunoscuți sub denumirea de tocoferoli.

Fig.2. Formula generală pentru tocoferol

Din punct de vedere chimic este reprezentată prin mai multe structuri pe bază de tocol și anume: 5,7,8-trimetil-tocol (a-Tocoferol), 5,8-dimetil-tocol(b-Tocoferol),7,8-dimetil-tocol (g-Tocoferol), 8-metil-tocol (d-Tocoferol), 7-metil-tocol (e-Tocoferol) si 5,7-dimetil-tocol (x-Tocoferol).

În anul 1922 cercetătorii Herbert McLean Evans și Katharine Scott Bishop au atras atenția asupra faptului că embrionii șobolanilor crescuți pe furaje semisintetice s-au oprit din evoluție.Acest efect neplăcut a putut fi împiedicat prin administrarea la șobolanii gestanți a unui furaj pe bază de salate și germeni de grâu.Substanța presupusă, că a împiedicat moartea embrionilor și care era solubilă în grăsimi a fost denumită-factorul X.În anul 1924 Bennet Sure a introdus denumirea de –vitamina E-în litaratura de specialitate și astfel a pornit procesul de cercetare biochimică a vitaminei E,proces ce continuă și în prezent,fără a fi elucidată complet problema.Prima reprezentantă descoperită a familiei vitaminei E a fost α-tocoferol-ul,conform grecescului”tokos”-descendent,respectiv”pheros”-a se naște,urmat se sufixul “ol”care indică încadrarea în categoria alcoolilor(Az E-vitamin szerepe az egészség megőrzésében Antal Magda az orvostudomány kandidátusa, Magyar Táplálkozástudományi Társaság Regöly-Mérei Andrea természettudományi doktor Magyar Táplálkozástudományi Társaság).

Sub numele general de vitamina E găsim 8 structuri ,4 structuri le încadrăm în categoria

Tocoferoli,iar 4 structuri în categoria de tocotrienoli,acestea având prefixurile α, β, y, δ

în funcție de numărul și locul grupărilor metil de pe catena moleculei.( Das et al., 2007; Brigelius-Flohé – Galli, 2010).

1.1.2.1.2.EFECTUL ANTIOXIDANT

Datorită efectului de blocare a radicalilor peroxid,vitamina E împiedică propagarea radicalilor liberi din membrane și din lipoproteinele plasmatice.Gruparea hidroxil(vitE-OH)reduce radicalii peroxil din moleculele foarte reactive ale acizilor grași polinesaturați (PUFA-polyunsaturated fatty acids).Hidroperoxidul astfel rezultat este mai puțin reactiv,astfel că se întrerupe reacția în lanț de peroxidare lipidică. (Biesalski, Hans Konrad – Bőhles, H. – Esterbauer, H. et al. (1997): Antioxidant Vitamins in Prevention. Clinical Nutrition. 16, 151–155.)

Vitamina E oxidată –adică radicalul tocoferil (vitE-O*)este un radical mai stabil decât

radicalii PUFA-este redusă de acidul ascorbic sau de un alt donor de hidrogen,devenind astfel posibilă reutilizarea,reciclarea vitaminei E. α-tocoferolul previne oxidarea LDL-colesterolului,ceea ce este foarte important deoarece colesterolul oxidat este un factor major al îmbolnăvirilor cardiovasculare.

Relația între peroxidarea lipidică și α-tocoferol este demonstrată și de analize pe subiecți umani.În timpul unui consum energetic mărit cum ar fi alergarea maraton,crește nivelul

de F2-izoprostan(lipide peroxidate) și scade concentrația de α-tocoferol în organismul alergătorului.Administrarea în doze mari de antioxidanți(vitaminaE și A)la începerea concursului a împiedicat creșterea concentrației de F2-izoprostan.În concluzie, reacția de propagare a peroxidării lipidice rezultată în urma stresului oxidativ este împiedicată de vitamina E rezultând un radical tocoferil mai stabil care apoi este regenerat de vitaminaC.( Brigelius-Flohé, Regina – Galli, Francesco (2010): Vitamin E: A vitamin Still Awaiting the Detection of Its Biological Function. Molecular Nutrition & Food Research. 54, 5, 583–587)Rolul principal al acestei vitamine constă în reglarea conținutului de oxigen la nivel celular,  împiedicând suprasaturarea țesuturilor cu oxigen. Are un rol important în metabolismul respirației celulare și creșterea rezistenței. De aceea, sportivii și persoanele care duc un mod de viață activ trebuie să aibă grijă să completeze rezervele vitaminei E in organism.

Vitamina E împiedică distrugerea eritrocitelor, contribuie la creșterea permeabilității și fragilității capilare,scade coagularea sanguină și împiedică formarea trombilor vasculari, participă la sinteza proteinelor, divizarea celulară, dezvoltarea placentei, formarea hormonului gonadotropină, care stimuleaza la rândul său sinteza hormonilor sexuali și în mod implicit, a spermatozoizilor și ovulelor în organismul uman.  Participă la funcționarea celor mai importante glande de secreție internă (hipotalamusul, glanda tiroidă, glanda suprarenală), normalizează funcția reproductivă, împiedică apariția aterosclerozei, modificărilor degenerativ-distrofice în mușchiul cardiac și musculatura scheletică, îmbunătățește alimentarea și capacitatea contractilă a cordului.(Az E-vitamin szerepe az egészség megőrzésében Antal Magda az orvostudomány kandidátusa, Magyar Táplálkozástudományi Társaság Regöly-Mérei Andrea természettudományi doktor Magyar Táplálkozástudományi Társaság) .Totodată, vitamina E este numită „vitamina tinereții”, întrucât încetinește procesele de îmbătrânire, împiedică apariția pigmentării legate de vârstaă, este necesară pentru formarea fibrelor de colagen și elastină ale substanței intercelulare, reface epiderma, reglează balanța de apă a stratului superior al pielii, protejând-o împotriva deshidratării.Necesarul zilnic de vitamina E al organismului uman este de 0,1 mg/kg corp. Aceste vitamine sunt absorbite în intestin prin intermediul chilomicronilor și transmise ficatului. Locul lor de stocare în organism îl reprezintă țesutul adipos. (Spitzer, 2007)

1.1.2.2.VITAMINA A

Vitamina A face parte din categoria vitaminelor liposolubile împreună cu vitamina E,vitamina D și vitamina K.Aceste patru vitamine au un rol important în buna funcționare a organismului. Vitamina A este o substanță nutritivă, denumită din punct de vedere chimic trans-retinol.

Fig.3 Formule chimice pentru familia vitamineiA

Din aceeași familie a vitamineiA ,fac parte aldehidele retinale și acidul retinoic. Carotenoizii sunt un alt grup,strâns legați structural de vitaminaA aparținând aceleași familii,sunt de origine vegetală și se găsesc în general în structura fructelor și a legumelor galbene.Dintre ei, doar beta-carotenul, alfa-carotenul și gamma-carotenul prezintă activitate analoagă vitaminei A.
Rolul vitaminei A în organism este asociat funcției văzului, adică protecția oculară,funcției imunitare, dezvoltării osoase, diferențierii celulare, creșterii și reproducerii. Pe lângă aceste funcții ale vitamineiA amintim și efectul antioxidant pe care îl prezintă,prin blocarea radicalilor liberi atât de periculoși funcțiilor vitale ale organismului uman.În literature de specialitate găsim multe referiri la caracterul blocant al propagării peroxidării și mai ales al rolului captator al radicalului oxigen reactiv.( Barry Halliwell and John Gutteridge . Free Radicals in Biology and Medicine Fourth Edition 08 March 2007).Ca și în cazul altor antioxidanți neenzimatici, carotenii interacționează cu radicalii liberi,devenind temporar la rândul lor radicali.Datorită structurii cu multiple legături duble conjugate speciile de vitamina A respectiv carotenii pot absorbi energia radicalilor liberi transformându-se întrun radical mai puțin reactiv,care va elibera surplusul de energie treptat sub formă de căldură.Pe baza celor amintite și a cercetărilor experimentale pe animale s-a dezvoltat o gamă de medicamente pentru tratarea cancerului,scoțând astfel în evidență efectul stimulării imunologice respectiv efectul antioxidant. .( Brigelius-Flohé, Regina – Galli, Francesco (2010): Vitamin E: A vitamin Still Awaiting the Detection of Its Biological Function. Molecular Nutrition & Food Research. 54, 5, 583–587)

1.1.2.3.VITAMINA C

Vitamina C sau acidul ascorbic aparține grupei vitaminelor solubile din care mai fac parte vitaminele B1,  B2,  B6,  B12, acidul folic, biotina, niacina și acidul pantotenic.Din punct de vedere chimic, vitamina C este gama-lactona acidului oxo-L-gulonic.

  Fig.4 Formula chimică pentru acidul ascorbic-vitamina C

Vitamina C este foarte susceptibilă la oxidare,motiv pentru care realizează cu forma ei oxidată -acidul dehidroascorbic- un echilibru reversibil. Dehidroascorbatul este apoi hidroxilat ireversibil în acid  2,3-dicetogulonic care reprezintă începutul descompunerii aerobe a vitaminei C. Acest proces de oxidare continuă cu formarea de acid treonic și acid oxalic. Funcțiile biochimice ale vitaminei C sunt numeroase:(Tache S. Oxidanții și antioxidanții; Cap 1 în Mureșan A, Tache S, Orăsan R (sub red.) Stresul oxidativ în procese fiziologice și patologice, Ed. Tedesco, Cluj-Napoca, 2006, 1-2)

-are un puternic efect detoxifiant,care se bazează pe accelerarea de către vitamina C a metabolizării substanțelor xenobiotice de către sistemul hidroxilant microzomial din ficat,ajutând la transformarea metaboliților toxici,chiar se presupune că stimulează sinteza citocromului P450. (Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005)

-are un puternic efect antiinfecțios datorită efectelor modulatoare în imunitatea

– are rol de antioxidant protejând organismul de radicalii liberi și de speciile reactive cu oxigen.

-are rol de prevenire a peroxidării lipidice,elimină radicalii hidrofili și prezintă împreună cu vitamina E o acțiune sinergică

-are rol de a contribui la stabilitatea structurii de colagen,iar lipsa vitaminei C conduce la structuri de colagen neviabile și în final la boala scorbut.

-are rol în generarea de neurotrasmițători,deoarece ascorbatul este cofactor al dopamin-beta-hidrolazei care catalizează hidroxilarea dopaminei la noradrenalină

  1.1.3.  ANTIOXIDANTI CU UTILIZARE TERAPEUTICĂ

O grupă foarte mare de antioxidanți ce posedă atât proprietăți pro-oxidante cât și antioxidante o reprezintă polifenolii,fenolii și flavonoizii.Dintre aceste substanțe,grupa cea mai interesantă și promițătoare o reprezintă cea a polifenolilor și  a flavonoizilor.Din categoria flavonoizilor sunt déjà utilizate sub formă de medicamente o seamă de molecule,care de-a lungul anilor și-au demonstrate efectele antioxidante.Putem vorbi despre forme medicamentoase cum ar fi Troxevasin,Venoruton,Rutozid,Tarosin care au utilizare terapeutică cunoscută în lumea medicală,în procesul de restaurare a permeabilității capilare și pentru micșorarea fragilității vasculare.

Din categoria polifenolilor avem puține substanțe cu proprietăți antioxidante cercetate și demonstrate.In lucrarea de față încercăm să analizăm și să cercetăm un reprezentant nou al clasei mai sus amintite cu efecte antioxidante foarte bune,care sunt menționate și în literatura de specialitate.Este vorba de RESVERATROL.

1.1.3.1.RESVERATROLUL

Fig.5 Surse de resveratrol

Molecula miracol pentru lume,elixir al tinereții în definiția specialiștilor,antioxidant pentru chimiști,nutriționiști și biologi,resveratrolul este un frumos exemplu al relațiilor între știință și societate mai ales se referă la sănătate.Resveratrolul are efecte terapeutice foarte puternice. Deși a captat  atenția cercetătorilor abia după anul 2000, resveratrolul a fost identificat încă din 1939. Un chimist japonez a descoperit această substantă în Veratrum album, o plantă medicinală, dar care poate fi și toxică.Studiile au scos în evidență că resveratrolul se găsește în cantități destul de mari în vinul roșu. Această substanță este secretată de către strugurii din vița de vie, atunci când aceștia sunt atacați de paraziți, ca reacție defensivă.Resveratrolul este o phytoalexină,adică o substanță indusă de un stres patogen-cum ar fi un atac fungic asupra viței de vie -și destinată să anihileze local efectele atacului.Ca și compoziție,este o moleculă organică alcătuită doar din hidrogen,oxigen și carbon.

Resveratrolul se prezintă sub forma unei pudre alb-gălbuie cu formula generală C14H12O3,având greutatea moleculară 228,25 g/mol și punct ce topire 253-255 C0.În structură găsim două nuclee aromatice legate printr-o dublă legătură.

Fig 6. 3,5,4’-trihidroxi-trans-difenil-etilenă

Datorită prezenței dublei legături cele două nuclee aromatice –fenolice- pot să prezinte izomerie spațială bine determinabilă.Deoarece izomerul trans este mai stabil steric și stabil la un pH alcalin și în prezența luminii este convenabil de studiat în laboratoare.În general toate studiile de cercetare pentru resveratrol se fac pe acest izomer.( Sovak M, Grape extract, resveratrol and its analogs: a review,J Med Food4,93–105, 2001.)

Fig.7 Elementele constitutive ale resveratrolului din sistemul periodic

Izomerul trans este preponderent în plante față de izomerul cis,și se formează sub acțiunea razelor ultraviolete și este activ 7 (șapte) luni de zile.Resveratrolul îl găsim în 72 de specii de plante aparținând la 12 familii cum ar fi : Vitaceae, Myrtaceae, Dipterocarpaceae, Cyperaceae, Gnetaceae, Fabaceae, Pinaceae, Polygonaceae, Moraceae, Fagaceae, Liliaceae.Această moleculă o găsim în coaja strugurilor roșii și negri unde se acumulează primordial dar găsim resveratrol și în semințe ,fiind considerată componenta cea mai prețioasă a vinului.Este o moleculă fenolică din clasa stilbenelor α,β-difenil-etilenă.(Le resvératrol et ses derives: une nouvelle famille d'antagonistes du récepteur AHR par Jean-François Savouret, Robert F. Casper, Marc Poirot2003)

(http://fr.wikipedia.org/wiki/Resvératrol)

Fig.8 Formula generală pentru resveratrol

Conținând un fragment de resorcinol,numele substanței vine de la Veratrum album L. var grandiflorum de unde a fost extras pentru prima dată în 1939 de către japonezul M. Takaoka. Resveratrolul a fost identificat și în 1963 în struguri din Japonia (Fallopia japonica) care s-a adeverit a fi una din cele mai bogate surse cunoscute (2,96–3,77 g/kg).Identificarea în coaja strugurilor datează din anul 1976 dar identificarea în vin a fost finalizată doar în anul 1992. (http://fr.wikipedia.org/wiki/Resvératrol).

Resveratrolul se găsește în general în fructele de culoare violet -neagră (dar nu numai) : sucul de struguri negri, sâmburii de struguri, dude, mure, coacăze, prune, dar și în varza de Bruxelles (care poate fi consumată și fiartă), fragi, alune.Se găsește resveratrol în sucurile obținute prin stoarcerea fructelor,cantitatea cea mai mare existând în vinul roșu.Resveratrolul este o substanță a cărei cercetare nu este foarte nouă,dar deja s-au obținut rezultate concrete privind acțiunea benefică asupra organismului uman.Cercetările privind biodisponibilitatea resveratrolului marcat cu izotopul C-14 au arătat că după o administrare orală,în majoritate se regăsește în urină sub formă conjugată și practic nu este decelabil în plasma sanguină.Resveratrolul administrat oral este absorbit în proporție de 70% în intestin;la fiecare subiect studiat,după ingestie de resveratrol marcat, în cel mai scurt timp acesta a fost metabolizat în ficat.Acest rezultat ne demonstrează faptul că rolul benefic asupra sănătății al acestui compus este atât sub formă conjugată cât și neconjugată.

Resveratrolul,ca toți polifenolii posedă funcții fenolice (Ar-OH)susceptibile de a bloca-lega -radicalii hidroperoxid rezultați în urma degradării lipidelor datorită stresului oxidativ.Acest proces,producând lipide oxidate în vasele sanguine sub formă de plăci ateromatoase,va perturba funcționarea membranelor celulare și va produce derivați cancerigeni.Pe de altă parte atacul radicalilor liberi asupra AND-ului,va deveni sursă de mutații carcinogene,formându-se celule inhibitoare ale enzimelor și se vor deregla semnalele celulare de proliferare sau de apărare.( Le resvératrol et ses dérivés : une nouvelle famille d'antagonistes du récepteur AHR par Jean-François Savouret, Robert F. Casper, Marc Poirot 2008)

Cea mai mare atenție s-a acordat resveratrolului în Franța deoarece se cunoaște faptul că francezii sunt mari consumatori de vinuri și la ei este destul de scăzut numărul bolnavilor cu boli cardio-vasculare.Vorbim aici de binecunoscutul “paradox francez”,adică populația consumatoare de grăsimi în cantități mari nu se confruntă cu probleme vasculare,de depuneri de grăsimi pe pereții vaselor de sânge.Cercetătorii au ajuns la concluzia că acest efect se datorează consumului de vin roșu adică implicit de resveratrol.Resveratrolul se găsește și în alune, ,dar cea mai mare cantitate o găsim totuși în strugurii roșii și negri.( Notions d'alimentation humaine – Les polyphénols de la vigne et du vin et leur intérêt nutritionnel Référence F1060 | Date de publication : 10 sept. 2010 | Norbert Latruffe)

Efectul cel mai important al resveratrolului este cel antioxidant.Datorită acestui efect,poate neutraliza radicalii liberi din organismul uman,astfel reduce procesul de îmbătrânire celulară datorat stresului oxidativ,respectiv împiedică formarea trombilor sanguini,prezentând și efect antiplachetar.Capacitatea antioxidantă a resveratrolului este mai mare și decât a cunoscutei vitamine C- acidul ascorbic-renumit pentru efectul său antioxidant cunoscut până acum. Radicalii liberi care iau naștere în organismul uman ca urmare a stresului oxidativ sunt neutralizați de antocianii și procianii existenți în extractul de struguri,afine,-fructe roșii-bogate în resveratrol(. Agric. Food Chem.2002,50,3337−3340 Plant Foods and Herbal Sources of resveratrol Jennifer Burns,TakaoYokota,Hiroshi Ashihara,Michaele.J.Lean and Alan Crozier*3337)

Testul dezvoltat de Tufts University din Boston permite măsurarea puterii antioxidante a alimentelor determinând „capacitatea de absorbtie a radicalului oxigen” (ORAC- oxigen radical absorbance capacity.) Fiecare aliment poate fi acum caracterizat printr-un număr de unități ORAC.Ca o specificare adăugăm faptul că toate alimentele cu o valoare ORAC măsurabilă sunt doar de origine vegetală neexistând nici un aliment de natură animală în această listă.Alimentele cu o valoare ORAC mare sunt în special de ajutor în contracararea acțiunii oxidanților sau a radicalilor liberi în organsim. Sunt recomandate între 3600 si 6000 de unitați ORAC pe zi. Astfel este posibilă o protecție impotriva majoritații afecțiunilor, inclusiv a cancerului și bolilor cardio-vasculare..(Guide to Antioxidants – Pagina 196 – Rezultate Google Books books .google .hu/books)Pentru exemplificare : o listă cu fructe și legume cu putere antioxidantă și unitățile ORAC ce revin la 100 grame aliment.

1.1.3.1.EFECTE ASUPRA METABOLISMULUI

Dr.Rafael de Cabo cercetător la Institutul de Cercetare pentru persoane în vârstă din cadrul Universității Harvard a cercetat efectul moleculei de resveratrol asupra mamiferelor.Efectul a fost studiat pe șoareci de vârstă medie cărora li s-a administrat un regim alimentar bogat în calorii,în care grăsimle reprezentau un procent de 60%din volumul total administrat.După schimbarea modului de viață astfel impus șoarecilor ,s-au observant dereglări metabolice caracteristice de altfel persoanelor care au un mod de viață nesănătos cu regimuri alimentare bogate în grăsimi.S-a observat o tendință de a dezvolta diabet,risc cardiovascular crescut respectiv probleme de supraponderabilitate la acești șoareci.Soarecii care au primit zilnic conform unui program bine stabilit resveratrol nu au slăbit dar le-a scăzut glicemia și au prezentat ficat mai sănătos și ritm cardiac bun. Șoarecii care au primit același regim alimentar cu primul lot,bogat în grăsimi dar nu li s-a administrat doza de resveratrol nu au avut rezultatele pozitive obținute de primul lot.În cadrul acestor cercetări s-a observant o activitate antitumorală reducându-se cu 50% diviziunea celulară a celulei canceroase în unele cazuri .Explicația constă în faptul că resveratrolul poate încetini angiogeneza cu mai mult de 60%.Angiogeneza este fenomenul de regenerare și formare a vaselor capilare care asigură alimentarea cu sânge a tumorii.Reducând alimentarea cu sânge, tumoarea este “înfometată” și i se reduce capacitatea de proliferare. Fito-estrogenul resveratrol(3,5,4’-trihidroxi-trans-difenil-etilenă) a fost identificat ca și un potențial antagonist competitive pentru dioxină și hidrocarburile de aril.

1.1.3.2.EFECTE ASUPRA DIABETULUI

In cadrul Facultății de Medicină din Pecs (Ungaria) un grup de cercetători ai catedrei de Nefrologie în cadrul unei experiențe au verificat efectul resveratrolului asupra unor bolnavi cu diabet de tip 2.In cadrul experimentului au urmărit metabolismul lipidic și al carbohidraților. Nivelul glicemiei bolnavilor care au primit resveratrol a scăzut în mod spectaculos.Cauza primordială a acestor rezultate a fost faptul că efectul stresului oxidativ care joacă un rol important în dezvoltarea rezistenței la insulină a putut fi neutralizat de efectul antioxidant al resveratrolului,ceea ce implicit a determinat scăderea insensibilității organismului la insulină.Celălalt mecanism pe care cercetătorii l-au propus ca și explicație la rezultatele obținute ar fi acel efect al resveratrolului care permite o mai bună gospodărire a glucozei în organism. Concluzia acestor experimente a fost că folosirea resveratrolului pentru normalizarea nivelului glicemiei este indicată. (Dr. Orosz Zsuzsanna Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola -2006)

.

1.1.3.3.EFECTE ASUPRA SISTEMULUI CARDIOVASCULAR

“Un om are vârsta biologică egală cu cea a vaselor sale de sânge”( Sir William Osler)

Un studiu prezentat în “New England Journal of Medicine”-2003 a scos în evidență importanța celulelor stem endoteliale.Acest studiu a demonstrat o strânsă interdependență între conținutul celulelor stem care circulă în sânge și riscurile specifice unor problem cardiovasculare .Aceste interdependențe sunt atât de evidente încât putem afirma că numărul celulelor stem va determina evaluarea sănătății întregului sistem cardiovascular,chiar cu posibilitatea de a înlocui cele două forme de colesterol(HDL șiLDL).Aceste afirmații înseamnă că cu cât este mai mare numărul celulelor stem cu atât este mai mică posibilitatea îmbolnăvirii cardiovasculare.Această concluzie este subliniată și de faptul constatat că diabeticii,bolnavii cardiovasculari,cardiacii au un număr redus de celule stem.Studiile pe cazuri clinice au evidențiat faptul că “celulele stem endoteliale”au fost mult mai puține la număr la un caz de dislipidemie severă(valori ale colesterolului foarte mari) decât la un grup martor fără probleme de colesterol mărit.La acești bolnavi cu un nivel foarte ridicat de colesterol în sânge cercetătorii au descoperit o reducere a capacității de înmulțire ,de migrare,de alipire la peretele endoteliului vascular a celulelor endoteliale cu scopul de a reface structura vasului de sânge .Resveratrolul însă ne-a demonstrate efectul contrar astfel că s-a observat o îmbunătățire a capacității de refacere a endoteliului vascular în prezența resveratrolului (Gresele P, Cerletti C, Guglielmini G, Pignatelli P, de Gaetano G, Violi F. "Effects of resveratrol and other wine polyphenols on vascular function: an update." J Nutr Biochem. 2011 Mar;22(3):201-11).Tot în cadrul acestor determinări s-a observat chiar o înmulțire a acestor celule stem endoteliale.Resveratrolul se opune expansiunii fibroase a cicatricei postinfarct miocardic.  Încă din 1985 se știe că are capacitatea de a inhiba agregarea plachetară indusă de trombină și ADP (Kimura) având ca rezultat efectul anti-trombotic.( The New England Journal of Medicine (July 27, 1995:251-253); Lancet (Sept 27, 1997:901-902) Resveratrolul împiedică oxidarea grăsimilor-colesterol-din sânge și nu permite depunerea plachetelor pe pereții vaselor,ceea ce ar putea determina pierderea rugozității,îngroșarea și apoi inflamarea vaselor de sânge.Aceste depuneri devin asemănătoare cu niște calcifieri pe pereții vaselor de sânge.Calcifierea vaselor de sânge duce mai departe la apariția aterosclerozei care a devenit din păcate deja boală națională.Conform noilor cercetări acumulările de calciu pe pereții vaselor sanguine pot fi reversibile prin administrare de resveratrol.Bineînțeles să nu uităm efectele benefice ale unor vitamine-antioxidanți-cum ar fi vitamina D3.vitamina K2,familia vitaminei E,acizii Omega3 și a magneziului in profilaxia aterosclerozei. (New England Journal of Medicine”- 2003)

1.1.3.4.EFECTE ASUPRA ENDOTELIULUI VASCULAR

Integritatea ,respectiv buna funcționare a endoteliului vascular este necesitatea primordială a sănătății noastre.Celulele endoteliale joacă un rol preponderent central în foarte multe activități ale organismului uman.Disfuncțiile endoteliale au fost cercetate și descrise la mijlocul anilor optzeci de către Furchgott și Zawadzki. (Dr. Orosz Zsuzsanna Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola -2006)Acești cercetători au observant că sub influența acetilcolinei în prezența celulelor endoteliale, activitatea mușchilor netezi vasculari se inhibă.

Mai multe cercetări au justificat faptul că resveratrolul poate să aibă efect de prevenire a infarctului miocardic deoarece precondiționează, adică pregătește celulele cardiace să reziste mai bine situațiilor de anoxie produse de diminuarea cantității de oxigen transportat de sânge,datorată depunerilor arteriale(.Effects of resveratrol on nitrogen reactive Beckman JS, Beckman TW, Chen J, Marshall PA, and Freeman BA, Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide,Proc Natl Acad Sci USA87,1620–1624, 1990)

1.1.3.5.EFECT ANTITUMORAL

       Resveratrolul are un efect direct de distrugere tumorală, acționând împotriva oricărui tip de localizare tumorală, dar și asupra celor hormono-dependente (sân, ovar, testicul, ficat, stomac)     Blochează formarea de vase de sânge în jurul tumorii, dar și metastazarea celulelor maligne.

Resveratrolul are efect antitumoral,doarece ca și antioxidant protejează AND-ul celular de acțiunea radicalilor liberi care contribuie la proliferarea și nașterea celulelor canceroase. Resveratrolul blochează unele molecule semnalatoare de inflamații (TNF-α, IL-1β, and IL-6 citokine)care stau în spatele unor dereglări celulare canceroase umbrite de o boală inflamatorie cronică. (Dr. Orosz Zsuzsanna Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola -2006)

.

1.1.3.6.EFECT PENRU PROTECȚIA OCULARĂ

Resveratrolul scade inflamația capilarelor la nivelul ochilor,mai ales la persoanele care stau mult în fața calculatorului.Are efect antialergic deoarece împiedică formarea histaminei care este răspunzătoare de aceste efecte. .( The New England Journal of Medicine (July 27, 1995:251-253); Lancet (Sept 27, 1997:901-902)

Conform studiului efectuat de Dr. Al Sears, Florida, SUA doza terapeutică propusă este de minim 10-20 mg/kg.corp ,cantitate necesară pentru activarea telomerazei și stimularea celulelor stem endoteliale.

1.1.4.CONCLUZII

Concluziile acestor cercetări asupra efectului resveratrolului sunt:

-scade nivelul de LDL nesănătos protejând astfel sistemul cardiovascular

-crește nivelul HDL –colesterolul bun

-împiedică formarea trombilor și a trombozelor

-reduce rata de creștere a celulelor maligne,poate chiar să le distrugă,ajută la regenerarea celulelor sănătoase

-prezintă efect antibacterian,antiinflamator,atifungic

-efect antialergen,antihistaminic

-efect anti-aging fiind singurul antioxidant care acționează direct pe așa numita gena Matusaelemica –gena vieții lungi- care are capacitatea de a crește perioada și calitatea vieții.

-reduce glicemia

.

BIBLIOGRAFIE

1..Tache S. Oxidanții și antioxidanții; Cap 1 în Mureșan A, Tache S, Orăsan R (sub red.) Stresul oxidativ în procese fiziologice și patologice, Ed. Tedesco, Cluj-Napoca, 2006, 1-2)

2. .( Barry Halliwell and John Gutteridge . Free Radicals in Biology and Medicine Fourth Edition | 08 March 2007)

3. B. Palmieri, V. Sblendorio Oxidative stress tests: overview onreliability and usePart IIEuropean Review for Medical andPharmacological Sciences2007; 11: 383-399 )

4. (Italo Richichi, Antiossidanti, radicali liberi e prevenzione cardiovascolareN. 7/8 luglio/agosto 2012)

5. E.Cadenas,Annual Rev.Biochem.58,79,1999).

6. Cordts, M., Ridenour, N. și Hickey, M.K. (2008) The Properties of Enzymes: A study of catalase, Cornell University.)

7. Radu Olinescu, Dr. Terrance L. Free Radicals in Medicine SmithNova Publishers, 2002 )

8. Abilés J, de la Cruz AP, Castaño J, Rodríguez-ElviraM , Aguayo E, Moreno-Torres R, Llopis J, Aranda P,Argüelles S, Ayala A, de la Quintana AM, Planells EM.Oxidative stress is increased in critically ill patients according toantioxidant vitamins intake, independent of severity: a cohortstudy. , Crit Care. 2006;10(5):R146.

9.K.C.Bhunian,Selenium in Biology and Medicine.Edit.J.E.Spallholtz,Avi Publ.Westport,1982,p.403)

10. Nikolaos Labrou and Emmanouil Flemetakis Glutathione: Biochemistry, Mechanisms of Action and Biotechnological Implications (Laboratory of Enzyme Technology, Department of Agr. Biotechnology, Agricultural University of Athens, Athens, Greece) 2013- February)

11.R.Olinescu,M.Greabu,Mecanisme de apărare ale organismului împotriva poluării chimice.Ed.Tehnică.1990).

12. I.Fridovich,Annual Rev. Biochem. 58, 62,1986)

13. Antal Magda , Regöly-Mérei Andrea Az E-vitamin szerepe az egészség megőrzésében Antal Magda az orvostudomány kandidátusa, Magyar Táplálkozástudományi Társaság Regöly-Mérei Andrea természettudományi doktor Magyar Táplálkozástudományi Társaság)

14. Das et al., 2007; Brigelius-Flohé – Galli, 2010).

15.Biesalski, Hans Konrad – Bőhles, H. – Esterbauer, H. et al. (1997): Antioxidant Vitamins in Prevention. Clinical Nutrition. 16, 151–155.)

16. Brigelius-Flohé, Regina – Galli, Francesco (2010): Vitamin E: A vitamin Still Awaiting the Detection of Its Biological Function. Molecular Nutrition & Food Research. 54, 5, 583–587

17.G. Cohen (Editor), R.A. Greenwald (Editor)-(Oxy-radicals and Their Scavenger Systems: Cellular and Medical Aspects v. 2: International Conference Proceedings [Hardcover] 2009

18.Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005

19.Sovak M, Grape extract, resveratrol and its analogs: a review,J Med Food4,93–105, 2001.)

20.Le resvératrol et ses derives: une nouvelle famille d'antagonistes du récepteur AHR par Jean-François Savouret, Robert F. Casper, Marc Poirot2003)

21.http://fr.wikipedia.org/wiki/Resvératrol).

22.Le resvératrol et ses dérivés : une nouvelle famille d'antagonistes du récepteur AHR par Jean-François Savouret, Robert F. Casper, Marc Poirot 2008)

23. Notions d'alimentation humaine – Les polyphénols de la vigne et du vin et leur intérêt nutritionnel Référence F1060 | Date de publication : 10 sept. 2010 | Norbert Latruffe)

24.Agric. Food Chem.2002,50,3337−3340 Plant Foods and Herbal Sources of resveratrol Jennifer Burns,TakaoYokota,Hiroshi Ashihara,Michaele.J.Lean and Alan Crozier*3337)

25.Guide to Antioxidants – Pagina 196 – Rezultate Google Books books .google .hu/books)

26.Dr. Orosz Zsuzsanna Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola -2006)

27..Gresele P, Cerletti C, Guglielmini G, Pignatelli P, de Gaetano G, Violi F. "Effects of resveratrol and other wine polyphenols on vascular function: an update." J Nutr Biochem. 2011 Mar;22(3):201-11).

28. The New England Journal of Medicine (July 27, 1995:251-253); Lancet (Sept 27, 1997:901-902

29.New England Journal of Medicine”- 2003)

30.Effects of resveratrol on nitrogen reactive Beckman JS, Beckman TW, Chen J, Marshall PA, and Freeman BA, Apparent hydroxyl radical production by peroxynitrite: implications for endothelial injury from nitric oxide and superoxide,Proc Natl Acad Sci USA87,1620–1624, 1990)

31. Khalid Rahman.( Studies on free radicals, antioxidants, and co-factors 2007 June; 2(2): 219–236.)

ACCIDENTUL VASCULAR CEREBRAL

1.ACCIDENTUL VASCULAR CEREBRAL

Conform literaturii de specialitate accidentul vascular cerebral (AVC) este denumirea tuturor tulburărilor care apar atunci când circulația sangvină spre creier este obstrucționată,iar celulele nervoase sunt lipsite de oxigen și substanțe nutritive. Datorită acestui fapt funcționarea neuronală este alterată sau poate să fie compromisă definitiv.În acest caz este posibil de asemenea, ca țesutul nervos respectiv să moară. În această situație creată este necesară intervenția medicală de urgență. Leziunile care apar vor fi cu atât mai mari cu cât este mai mare durata de timp în care un accident vascular cerebral rămâne netratat.Începerea tratamentului medicamentos cît mai rapid și mai prompt va asigura succesul reabilitării bolnavului.Anual,potrivit datelor Organizației Mondiale a Sănătății,10% din populația planetei moare din această cauză,iar România se situează printre primele locuri în lume privind mortalitatea datorată acestei afecțiuni.Accidentul vascular cerebral reprezintă a treia cauză de mortalitate în lume după bolile cardiovasculare și cancer.Dacă o persoană a supraviețuit unui accident vascular cerebral,are mari șanse-aproximativ 33%-să mai sufere încă un accident de acest fel,dacă bineînțeles nu primește ajutorul și suprevegherea unui medic specialist.

Un accident vascular cerebral presupune întreruperea bruscă a aportului sanguin într-o anumită regiune a creierului, ceea ce conduce la o leziune permanentă a creierului. Accidentul vascular cerebral este o afecțiune potențial fatală care necesită atenție medicală de urgență ( C. Arseni, 1994 pg,55-56)

Modalitățile de producere a accidentului vascular cerebral sunt:

-un cheag de sânge provenit din altă parte a corpului, de regulă de la nivelul inimii, poate călători până la un vas sanguin din creier, pe care îl obturează, ceea ce duce la lezarea respectivei porțiuni a creierului. Acest proces poartă denumirea de embolie cerebrală.

-un vas de sânge din creier se poate rupe brusc, rezultatul fiind o hemoragie cerebrală.

– tromboza cerebrală, în care un cheag de sânge ia naștere la nivelul unui vas sanguin din creier, pe care îl blochează.( Popescu C.D., Băjenaru O. Et al. Protocol terapeutic pentru recuperarea deficitelor neurologice la pacienți după accident vascular-cerebral și traumatism cranio-cerebral. Revista Română de Neurologie. Vol. 4,2000)

De obicei tromboza cerebrală apare mai frecvent în acel segment al arterei care prezintă deja ateroscleroză. respectiv rigiditate arterială.

1.1. CLASIFICAREA ACCIDENTULUI VASCULAR CEREBRAL

Accidentele vasculare cerebrale se petrec în decurs de câteva secunde sau minute,întrun mod chiar brutal, fiind numite uneori „atacuri cerebrale “.

In funcție de manifestare s-au definit două tipuri de AVC-uri:

1.1.1. AVC ISCHEMIC – când se întrerupe alimentarea cu oxigen a celulelor nervoase din zona cerebrală respectivă datorită obturării unui vas de sânge ce irigă creierul.Pentru producerea leziunilor ischemice cerebrale,sunt vinovate diferite procese biochimice de la nivel celular și molecular.Din punct de vedere terapeutic, putem găsi ținte la nivelul fiecărei etape care face parte din cascada de evenimente caracteristice ischemiei cerebrale,iar terapia cu agenți neuroprotectori și-a dovedit efectele benefice în cadrul testelor preclinice, care folosesc animale de laborator.( Ghid de management al accidentului vascular cerebral ischemic și accidentului ischemic tranzitor 2008) Aceste acccidente vasculare din punct de vedere clinic pot să fie :

a.. AVC ischemic tranzitoriu

b.AVC ischemic involutiv (minor stroke)

c.AVC ischemic lacunar

d.AVC ischemic în evoluție

e.. AVC ischemic constituit (infarct cerebral)

1.2.2. AVC HEMORAGIC – când un vas de sânge se sparge, provocând hemoragie cerebrală.

Din punct de vedere cronologic, în funcție de stadiul proceselor patogenice ce au loc în perioada acută și tardivă a AVC sunt evidențiate 3 perioade:

1. Perioada de recuperare precoce (până la 6 luni de la debutul AVC);

2. Perioada de recuperare tardivă (6 – 12 luni);

3. Perioada cronică/sechelară (la 1 an de la debut).

Factorii de risc care sunt vinovate de producerea unui accident vascular cerebral pot să fie:

-factori de risc nemodificabili cum ar fi vârsta,sexul,rasa

-factori de risc modificabili cum ar fi hipertensiunea arterială, diabet zaharat,obezitate, tabagism,stil alimentar,dislipidemie.terapia hormonală postmenopauzală,inactivitatea fizică

1.2. DIAGNOSTICAREA ACCIDENTULUI VASCULAR CEREBRAL

Se va urmări evoluția rapidă a mai multor simptome. În această situație,medicul va analiza toate simptomele și va exclude prezența altor cauze posibile ale simptomatologiei.Pentru evaluarea stării vaselor de sânge, medicul neurolog trebuie să propună efectuarea unei ecografii carotidiene,sau o arteriografie cerebrală,o tomografia computerizată (CT), o analiză de rezonanță magnetică nucleară (RMN) și chiar o angiografie cu rezonanță magnetică (ARM).În acest fel se pot exclude alte cauze posibile ale stării respective,cum ar fi de exemplu prezența unei tumori craniene.

1.3.TRATAMENTUL INIȚIAL AL ACCIDENTULUI VASCULAR CEREBRAL

Este importantă determinarea cauzei care a produs accidentul vascular cerebral.. Dacă avem cazul unui accident vascular ischemic, se va administra un tratament care să ajute la restabilirea circulației sanguine.. Tratarea accidentului vascular cerebral ischemic depinde de cauza formării cheagului și de localizarea lui. Medicul neurolog în această situație va recomanda unele medicamente care să dizolve cheagurile de sânge,dacă accidentul vascular cerebral este diagnosticat în primele ore după debut.. În situația producerii unui accident vascular hemoragic, se va încerca controlarea hemoragiei,scăderea presiunii intracraniene și a tensiunii arteriale.După orice fel de AVC, poate rămâne o arie de țesut cerebral mort (de infarct cerebral). Succesiunea mai multor accidente vasculare cerebrale poate duce la apariția unei afecțiuni cerebrale cronice numită demență vasculară.(Ghid de management al accidentului vascular cerebral ischemic și accidentului ischemic tranzitor 2008)

1.4.TRATAMENTUL DE URGENȚĂ DUPA UN ACCIDENT VASCULAR CEREBRAL

Un accident vascular cerebral sever induce coma sau o stare de inconștiență, bolnavul necesitând suport si monitorizare medicala cum ar fi:

– administrare de oxigen

– administrare de fluide

– intubație

Tratamentul medicamentos presupune administrarea în primele trei ore de la atacul cerebral ischemic al unui activator al plasminogenului tisular Persoanele care prezintă presiune sanguină foarte ridicat, anevrisme (zone slăbite ale peretelui arterial), tulburări de sângerare, traumatisme craniene sau intervenții chirurgicale intracraniene în ultimele 3luni vor fi supuse tratamentului cu diluanți sanguine,agenți anticoagulanți.În cazul constatării unui atac cerebral hemoragic bolnavului i se va administra intravenous uree,manitol sau cortcosteroizi(hormoni ai glandei suprarenale.

1.5.TRATAMENTUL CHIRURGICAL

Dacă se constată prezența unui anevrism se intervine chirurgical pentru corectarea lui dacă acest lucru este posibil,dacă anevrismul este ușor accesibil sau dacă situația o cere pentru a închide vasele rupte. Cînd anevrismele nu pot fi abordate chirurgical, se recurge la tratamentul endovascular adică ghidarea unui cateter dintr-o arteră mare până la creier. Prin intervenție chirurgicală se poate îndepărta cheagul sanguine care în această situație obstrucționează artera. În situația unui accident vascular cerebral hemoragice apare creșterea presiunii intracraniene care poate fi corectată uneori cu ajutorul unei incizii prin craniu.(Ghid de management al accidentului vascular cerebral ischemic și accidentului ischemic tranzitor 2008)

1.6. REABILITAREA PE TERMEN LUNG DUPA UN ATAC CEREBRAL

Tratamentul de reabilitare ține cont este specificul fiecărui pacient. Atacurile cerebrale care apar în jumătatea stângă a creierului afectează jumătatea dreaptă a corpului și invers.. Accidentele de acest fel din zona dreaptă a creierului afectează percepția spațială a bolnavului șipot dezvolta deficite de limbaj și de vorbire.De asemenea acești pacienți pot să prezinte un comportament impulsiv,comportament,care în unele situații poate deveni chiar agresiv.
Bolnavii care au suferit un atac cerebral sever necesită schimbarea poziției corpului frecvent, pentru a preveni embolismul -obstrucția unui vas – pulmonar sau venos și ulcerațiile cutanate . Dificultățile de înghițire necesită hrănirea printr-un tub inserat permanent sau temporar în stomac. Cazurile mai ușoare cu dificultăți de înghițire se rezolvă prin exerciții care întăresc musculatura și alimentarea temporară cu alimente sub formă de pastă.Se poate cere părerea și sfaturile unui nutriționist pentru a sugera o dietă potrivită.

O altă problemă care apare în cazul unui accident vascular cerebral este incontinența urinară adică pierderea involuntară de urina și poate provoca leziuni pielii bolnavului.Pentru evitarea acestei situații se instalează catetere urinare adicî niște tuburi flexibile folosite pentru drenarea urinei din vezica urinară. Dezavantajul folosirii acestor sonde urinare este predispunerea pacientului la infecții urinare și pierdera tonusului muscular al vezicii urinare.In situația uniu bolnav afectat de un atac vascular cerebral la care semnele de paralizie sunt foarte evidente apar de foarte multe ori contracture adică spasme musculare.Aceste spasme se tratează cu ajutorul exercițiilor de recuperare și pot necesita imobilizarea membrelor cu ajutorul unor dispositive speciale-atele( piese care imobilizeaza membrele) sau purtarea permanentă a încalțămintei sportive.

1.7.TERAPIA OCUPAȚIONALA

Cu ajutorul tratamentelor “de suflet” adică psihologice se pot corecta dificultățile de înțelegere,eventual depresie care poate să apară foarte frecvent.Prin terapia ocupațională se pot îmbunătății abilitațile de a-ți purta singur de grijă, cum ar fi hrănitul, spălatul și îmbrăcatul.Tot în acest context pentru o mai ușoară trecere peste perioada de neajutorare bolnavului i se poate face un tratament cu o combinație de medicamente antidepresive însoțite și de o psihoterapie.Un accident vascular cerebral poate schimba total stilul de viață al persoanei afectate,motiv pentru care tratatamentul trebuie început fără întârziere, pentru a se evitar complicațiilor și pentru o recuperare eficientă.Tratamentul recuperării este un tratament multidisciplinar,necesitând contribuția mai multor specialiști și să nu uităm sprijinul familiei și al prietenilor.

Studiile clinice recente sugerează utilitatea mai multor clase de medicamente pentru recuperarea dizabilităților după accident vascular cerebral, în asociere cu abordările fizioterapeutice și ocupaționale(Popescu C.D. Recuperarea în bolile cerebro-vasculare. A V-a Conferință Națională de Stroke cu participare internațională, 3-4 octombrie 2002, București. Publicat în Revista Română de Stroke, vol.V, nr.1, 2002).

Obturarea unui vas de sânge se datorează prezenței unui tromb mai bine zis datorită existenței plachetelor care sunt cele mai importante componente ale trombului.Explicația constă în faptul că leziunile suprafeței endoteliale a plăcii aterosclerotice facilitează depunerea trombocitelor, activarea lor și recrutarea altora noi, care prin depunere în acest loc determină formarea unui dop trombotic realizîndu-se astfel ocluzia lumenului vascular.Dacă este posibilă

inhibarea anumitor căi ale activării mecanismelor care determină adezivitatea plachetară, fară ca acest lucru sa ducă la hemoragii, putem să contribuim la prevenirea atacului vascular cerebral.In acest sens tratamentul medicamentos trebuie neapărat să conțină antiagregante plachetare,care fac posibil exact acest lucru prin mecanismul de inhibare a ciclooxigenazei (COX), ), ceea ce scade producția de prostaglandină I2 (PGI2,prostaciclina) și producția plachetară de tromboxan A2 (TxA2) (Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005 )

Doza optimă pentru obținerea efectului antiagregant trebuie să fie de așa natură încât să inhibe sinteza TXA2(tromboxan A2) fară să afecteze sinteza PGI2.Cercetările moderne au determinat găsirea unei alte modalități de blocare a activității antiplachetare prin inhibiția selectivă și ireversibilă a legăturii ADP cu receptorii săi plachetari.Medicamentele care se înscriu în această ultimă categorie sunt cele mai eficiente în afecțiunile aterotrombotice.Atacul ischemic cerebral prin modul în care atacă organismul duce la generarea de radicali liberi de oxigen .Radicalii liberi de oxigen sunt specii foarte reactive ce pot declanșa reacții în lanț,reacții ce pot distruge membranele neuronale.( Harrison D 2003,91; 7A-11A Pentru a neutraliza acești radicali liberi este nevoie de prezența în organism a potențialilor agenți neutralizanți adică a antioxidanților. (Abilés J. , Crit Care. 2006;10(5):R146)..Antoxidanții se pot administra ca tratament complementar în medicația alopată -fără să aducă prejudicii tratamentului medicamentos -sub forma unor suplimente nutritive în doze determinate, verificate și standardizate .

BIBLIOGRAFIE

1.C. Arseni , L Popovici și I. Pascu – Recuperarea bolnavilor cu afecțiuni vasculare cerebrale ischemice , 1994 pg,55-56

2. Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005 )

3.Ghid de management al accidentului vascular cerebral ischemic și accidentului ischemic tranzitor 2008

4.Popescu C.D., Băjenaru O. Et al. Protocol terapeutic pentru recuperarea deficitelor neurologice la pacienți după accident vascular-cerebral și traumatism cranio-cerebral. Revista Română de Neurologie. Vol. 4,2000

5.Harrison D, Griendling KK, Landmesser U, Hornig B, Drexler H. :Role of oxidative

stress in atherosclerosis. American Journal af Cardiology, 2003,91; 7A-11A

6. Jimena Abilés1, Antonio Pérez de la Cruz1, José Castaño2, Manuel Rodríguez-Elvira2, Eduardo Aguayo2, Rosario Moreno-Torres1, Juan Llopis3, Pilar Aranda3, Sandro Argüelles4, Antonio Ayala4, Alberto Machado de la Quintana4 and Elena Maria Planells3*, Oxidative stress is increased in critically ill patients according to antioxidant vitamins intake, independent of severity: a cohort study Crit Care. 2006;10(5):R146.

7.A. MACNEW – Mac Master-Newcastle Heart-related Quality of Life Questionnaire (chestionarul Mac Master-Newcastle pentru calitatea vieții pacienților cu boli cardiovasculare, autor Neil R. Oldridge,1998, și versiunea românească,Oldridge, et al., 2003

8.Beyer N. Symposium lecture: Maximising rehabilitation for the oldest patients.

12th Annual Spring 2009Meeting on Cardiovascular Nursing, Copenhagen 17 March

9. (Popescu C.D. Recuperarea în bolile cerebro-vasculare. A V-a Conferință Națională de Stroke cu participare internațională, 3-4 octombrie 2002, București. Publicat în Revista Română de Stroke, vol.V, nr.1, 2002).

RADICALII LIBERI

ROL,STRUCTURI,PROPRIETĂȚI

Este indiscutabil faptul că celula este unitatea structurală a vieții afirmație acceptată de către comunitatea științifică.In schimb, cunoașterea și înțelegerea fenomenelor fizico-chimice care au loc la acest nivel sunt mult mai dificile și departe de realizare.Fenomenele ce se petrec în celulă sunt deosebit de complexe, având o logică clară doar dacă le izolăm,astfel că legile fizicii se aplică modificat.Celula este sediul unor transformări complexe continue,al căror rezultat este menținerea integrității structurale și funcționale cu consum mic de energie și randament maxim. (1.)

Organizația Mondială a Sănătății a prezentat recent o informare privitoare la o corelație îngrijorătoare între gradul de dezvoltare industrială a societații și incidența maladiilor neuro-degenerative,circulatorii,cardiovasculare și a cancerelor,boli cauzatoare ale mortii, care sunt o consecință directă a complexului de fenomene reunite sub numele de “stres oxidativ”. Stresul oxidativ este definit ca o producție exagerată în organism, de radicali liberi oxigenați, însoțită de o delocalizare a agenților antioxidanți. Numeroase stări patologice (ateroscleroza, cancerul, diabetul gras, artroza, îmbatrânirea musculară, micro-angioamele, tulburări oculare cum sunt cataracta, glaucomul, degenerescenta maculară, dar și tulburări ale țesutului cutanat, ca de pildă psoriazisul) sunt consecințe ale dezechilibrelor provocate de radicalii liberi, deci ale stresului oxidativ.(5)

În timpul stressului oxidativ pro-oxidanții inactivează sistemul antioxidant de apărare celulară, iar constituienții celulari suferă procese de alterare morfo-funcțională care duc la așa-numitul” proces de apoptoză grăbită(6.)

Astfel în sistemele biologice stressul oxidativ este caracterizat de următorii parametri: creșterea și formarea de specii chimice cu caracter oxidant, scăderea antioxidanților cu greutate moleculară mică și a celor lipo-solubili, tulburări ale balanței redox celulare, alterarea oxidativă a componentelor celulare (biomembrane, proteine, ADN, ARN(8.)

Principiul al doilea al termodinamicii se referă la faptul că orice sistem tinde să atingă, mai repede sau mai încet o stare de repaus,de echilibru.De la acest principiu putem să considerăm ca o excepție faptul că organismele vii se caracterizează printr-un echilibru aparent dinamic,rezultat din cuplarea unor reacții exergonice cu cele endergonice, a unor reînnoiri continue a elementelor structurale,a unei lupte continue cu agenții distructivi interni ți externi. (2..)

Aceste nenumărate modificări continue și complexe au ca explicație existența reacțiilor chimice atît la nivel celular cât și la nivelul întregului organism.Reactivitatea biochimică este mult diferită de cea chimică,cunoscută din domeniul anorganic.Pentru ca viața să existe,este necesară o anumită stabilitate chimică,desigur stabilitate privită dinamic.Structurile subcelulare,celulare,trebuie să aibă o stabilitate dar în aceleși timp reînnoirea elementelor constituente trebuie să fie permisă respectiv să fie posibilă adaptarea la agresiunile produse de agenții toxici cum ar fi : microbi,substanțe nocive,produși de degradare metabolică.

Acest paradox a fost rezolvat de natură prin predominarea reacțiilor biochimice enzimatice. Enzimele (din limba greacă – zymosis – ferment) sunt proteine sau proteide fără de care celule vii nu pot înfăptui reacții complexe într-un timp scurt, la temperatura mediului înconjurător.Ele sunt substanțe care catalizează reacțiile biochimice din organism, avînd un rol esențial în biosinteza și degradarea substanțelor din materia vie, întîlnindu-se în toate organismele animale, vegetale și în microorganisme, mai fiind denumite din această cauză biocatalizatori.Fără enzime , procesele biochimice s-ar desfășura cu viteze foarte mici.Enzimele permit inițierea unor reacții chimice rapide,susceptibile de reglare fină prin acțiunea unor substanțe cu efecte de inhibare sau stimulare(7)

Elucidarea mecanismelor de reacții enzimaticede de către Denham Harman, Michaelis,Theorell,B.Chance a permis înțelegerea radicalilor liberi(RL) în procesele metabolice ce au loc în natură. Conceptul de radical a fost introdus de catre Lavoisier in 1785 dar a depășit puterea de înțelegere a acelor ani cu cunoștințe puține și nefundamentate.In anul 1956, medicul Denham Harman de la Universitatea din Nebraska, a prezentat pentru prima dată ceea ce astăzi este cunoscut sub numele de "teoria radicalilor liberi în procesul îmbătrânirii". Acest mare pas în cunoașterea medicală a fost, bineînțeles, ignorat timp de două decenii de comunitatea medicală, pâna când dovezile în sprijinul acestei teorii au devenit evidente, astfel încât ea nu a mai putut fi negată, devenind un fapt incontestabil.

Radicalii liberi în concepția lui Denham Harman (11.)sunt molecule înalt reactive cu un electron impar (sau "liber") pe orbitalul extern, condiție de dezechilibru care transformă aceste molecule fragmentate în agenți foarte instabili și periculoși din punct de vedere biochimic.Compușii chimici complecși,cum sunt cei din structura ființei umane, dobândesc stabilitatea prin paritatea electronilor moleculelor.Atunci când o moleculă pierde un electron, ea devine dezechilibrată din punct de vedere electrochimic, instabilă biochimic și extrem de reactivă, căutând să-și recapete stabilitatea prin sustragerea violentă a unui electron de la o altă moleculă. Radicalii liberi din corpul nostru provin în primul rând de la procesele de oxidare derulate în organism pe fond de stres și stări emoționale negative, dar și de la toxicele de tot felul provenite din exterior și ajunse în corp pe diferite căi (alcool, tutun, medicamente, droguri, poluare, malnutritie).De fiecare dată când un radical liber (provenind, spre exemplu, de la reziduurile toxice din mediul înconjurător) atacă o molecula normală pentru a-i sustrage un electron, molecula își modifică în urma acestui proces proprietățile inițiale, transformându-se la rândul ei în radical liber. O celula mutilată în acest fel la nivel molecular își pierde funcțiile de bază, transformându-se întro sursă de noi radicali liberi, gata să atace alte celule și denaturându-le funcțiile. Se generează astfel un lanț necontrolat de reacții biochimice dăunătoare pentru organism, cu repercursiuni foarte grave în timp.Doctorul Harman descrie activitatea radicalilor liberi ca pe un fel de "iradiere internă" care atacă și distruge fără cruțare celulele și țesuturile, provocând diverse simptome atribuite în mod obișnuit îmbătrânirii: zbârcirea pielii, pete pigmentare, cataracta, artrita, îngrosarea arterelor, bolile de inimă, glaucomul, boala Alzheimer, pierderea memoriei, apoplexie, senilitate, cancer și alte stări degenerative.Îmbătrânirea este, prin urmare, nu doar un proces cronologic cauzat de trecerea timpului, ci mai curând un proces biologic determinat de viteza cu care radicalii liberi sunt asimilați în organism, distrugând celulele, atacând țesuturile și afectând funcțiile vitale.Ființele umane au fost dintotdeauna expuse efectelor dăunătoare ale radicalilor liberi, pentru că aceștia sunt și subproduși naturali ai metabolismului nostru. Există o categorie de radicali liberi benefici, produși de propriul organism în slujba sistemului de apărare celulară, aceștia distrugând bacteriile și virusurile, descompunând poluanții chimici și neutralizând toxinele. Efectele potențial dăunătoare ale producției de radicali liberi din organism sunt ținute sub control de enzimele de curățare, destinate special acestui scop. (29.)

Importanța radicalilor liberi poate fi înțeleasă numai prin cunoașterea rolului lor.Or,ținând cont de cele menționate privitoare la necesitatea menținerii unei stabilități chimice relative,radicalii liberi apar numai în anumite reacții de oxido-reducere în care au loc modificări structurale mari,de pe urma cărora substanța respectivă își schimbă adesea funcția biologică,adică poate să devină mai hidrosolubilă sau intervine în alt lanț de reacții metabolice.Prin formarea radicalilor liberi intermediari,au loc modificări structurale rapide,schimbări funcționale care să permită implicarea în reacții multiple.Pe cale evolutivă,natura a selecționat și înglobat în componența organismelor,reacții generatoare de radicali liberi cu roluri multiple:funcționale,de comunicare intercelulară sau distructive(28)

Acceptarea noțiunii de radical liber așa cum a remarcat distinsul profesor W.Pryor de la Universitatea din Baton Rouge,Louisiana, a fost plină de controverse.Mult timp nu s-a făcut deosebirea între formele libere și cele legate,acceptându-se doar ideea că pentru perioade foarte scurte de timp ar putea exista,libere,unele părți din moleculele unor substanțe organice,cum ar fi grupările metil,etil,sulfhidril etc.De altfel,așa cum a afirmat încă din1896 marele chimist Ostwald,radicalii nici n-ar putea exista în stare liberă din cauza reactivității lor extrem de mari.Și totuși,în 1900 Gombeth izolează pentru prima dată primul radical liber stabil,trifenilmetil (C6H5)3C+.Un alt mare chimist,Paneth, între 1926 și 1929 reușește să izoleze radicali liberi ai hidrocarburilor simple metil și etil,prin descompunerea termică a tetra-metil plumb-și tetra-etil plumb-ului.(18)

Pb(CH3)Pb + 4 CH3*

Acești radicali liberi au rămas mult timp o curiozitate chimică.În chimie a rămas unanim acceptată notarea radicalilor liberi cu un punct lateral dreapta sau o steluțălaterală dreapta.

Pasul hotărâtor l-a efectuat binecunoscutul biochimist Michaelis ,care în 1939 a demonstrat existența radicalilor liberi ca intermediari în reacțiile enzimatice,de oxido-reducere.Discuțiile asupra formării obligatorii de radicali liberi intermediari în astfel de reacții nu s-a încheiat nici astăzi.În general se admite că în reacțiile de oxido-reducere pot apărea sau nu radicali liberi ca produși intermediari,cu viață foarte scurtă sau variabilă,de la miimi de secundă la minute.Aceste discuții se datoresc complexității mari a sistemelor biologice,reactivității foarte mari a radicalilor liberi,care în condițiile mediilor variate pot fi antrenați în reacții multiple.

. Radicalul liber este un atom sau un grup de atomi care contine un electron necompensat. Electronii sunt particule incarcate negativ, de obicei perechi pentru o formula chimica stabila. Se știe că moleculele organice posedă un număr par de electroni,fiecare orbital al moleculei fiind ocupat de doi electroni cu momentul lor magnetic și cu spinii opuși. Dacă un electron este necompensat, un alt atom se poate combina ușor cu el provocând reacții chimice. Deoarece se pot combina atât de ușor cu alți atomi sau molecule,radicalii liberi pot produce schimbari dramatice și o mulțime de daune în organism. Fiecare radical liber poate exista doar o fracțiune de secundă, dar răul produs poate fi ireversibil, mai ales pentru celulele inimii, creierului și pentru unele celule ale sistemului imunitar..Din acest punct de vedere radicalii liberi au următoarele proprietăți:

a).conțin unul sau mai mulți electroni impari.Se cunosc și radicali liberi cu doi orbitali parțial ocupați;

b).pot fi neutri sau încărcați electric pozitiv (+) sau negativ(-).

c).posedă o foarte mare reactivitate chimică dependentă de concentrație și temperatură.Viteza de reacție este atât de mare încât în multe cazuri constanta de viteză atinge limita existentă în procesele de difuzie.În general radicalii liberi cu o structură mai simplă-metil,fenil,-au o viață extrem de scurtă,pe când cei cu o structură mai complexă –trifenilmetil- au o stabilitate ceva mai mare(3). Prin folosirea unor condiții speciale adică temperatură joasă,medii vâscoase, condiții de cristalizare,radicalii liberi pot fi izolați sau măsurați. Identificarea radicalilor liberi se realizează prin rezonanța electronica de spin. Metoda rezonanței electronice de spin (rezonanța paramagnetică electronică) se bazează pe observarea spectroscopică a unor tranziții între niveluri de energie diferite, depinzând de orientarea spinului. Un electron necompensat posedă,datorită rotației în jurul axei, un moment magnetic de spin. Din această cauză electronul se comportă ca un mic magnet și tinde să se alinieze în sensul câmpului magnetic exterior. Fenomenul la scară electronică este cuantificat,așa că momentul magnetic, m, nu poate adopta decât doua orientări diferite, determinate de numărul cuantic de spin .Din punct de vedere electric radicalii liberi manifestă un caracter ponderat deoarece în general nu au sarcină. Din acest motiv forțele de atracție sau repulsie coulombiene sunt foarte mici iar in reacțiile lor vor domina căile controlate de către orbitali(3).

Varietatea radicalilor liberi existenți sau formați în natură ca urmare a multor procese (radiații ultraviolete, gama, acțiunea unor particule specifice, etc.) face clasificarea acestora extrem de dificilă.

Din punct de vedere al naturii elementului care conține electroni neîmperecheați, radicalii liberi pot fi clasificați în:

1. Radicali liberi ai oxigenului

2. Radicali liberi ai azotului

3. Compuși aromatici

4. Compuși de tip chinonic și semichinonic

5. Acizi nucleici

6. Radicalul thiil ( 18)

Unii radicali liberi ca nitronele R2N-O* sau difenilpicrilhidrazida sunt atât de reactivi încât reacționează instantaneu cu donori de hidrogen de tip fenoli sau tioli R-SH sau chiar cu solvenți organici.Interesul pentru mecanismele implicând radicalii liberi ar fi rămas restrânse în domeniul relativ al chimiei organice,dacă n-ar fi intervenit anii”războiului rece”.Descoperirea implicării radicalilor liberi în efectele la nivel molecular al radiațiilor ionizate au fundamentat radiobiologia și au atras interesul biochimiștilor,care au reluat experiențele lui Michaelis din 1939.

1.2.PRODUCEREA RADICALILOR LIBERI.

În lucrarea de față pentru noțiunea de radical liber vom folosi prescurtarea de RL. Din multitudinea reacțiilor în care se formează RL s-au evidențiat următoarele căi,de fapt procese cu complexitate variabilă:

A. HOMOLIZA substanțelor cu rol de substrat:

Homoliza este procesul chimic în care un compus chimic, în general de natură nepolară se descompune in doi radicali liberi,această reacție având ca rezultat ruperea legăturii covalente existente. Reacția se petrece in condiții speciale de lumină (în general UV datorită frecvenței înalte) sau temperatură ridicată (≈350°C).Ecuația generală a procesului este:

ħν / t°C

A—B ————————————► A* + B*

a. homoliza termică,care poate fi prezentată sub forma în care o substanță organică A-B (de exemplu acid gras peroxidat) se descompune în 2 RL.

A-BA* + B*

Constanta de viteză k a acestei reacții este dată de relația lui Arrhenius:

k= A e-E/RT

în care A este un factor 1010-1016/s,iar E este energia de activare care pentru acest tip este egală cu energia de disociere a substanței. .(4)Din considerente termodinamice a rezultat că substanțele ce se pretează acestei homolize (inițiatori) pot produce RL la temperaturi moderate datorită unei legături neobișnuit de slabe.Astfel,în cazul legăturii O-O din hidroperoxizi,valoarea lui E poate varia de la 43kcal/mol ca în cazul terț-butilhidroperoxid,la 20 kcal/mol pentru etil linoleat hidroperoxid.La temperatura corpului adică la aproximativ 370C astfel de proces nu poate avea loc decât în perioade lungi de timp,imposibil de atins în organisme.Menționăm că în chimia organică,principala cale de producere a RL este prin descompunere termică la temperaturi mari(7000C în cazul hidrocarburilor saturate).

b.Transferul de electroni in reacțiile redox( IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2003)

a) scindarea homolitică a unei legături covalente, fiecare fragment molecular rezultat păstrând câte un electron din cadrul legăturii.

X:Y → X + Y

b) pierderea unui singur electron de la o moleculă normală

X – e → X+

c) adiția unui electron la o moleculă normală

X + e → X

Ultimele două modalități de producere a RL (transferul de electroni) sunt cel mai frecvent întâlnite in procesele biologice; homoliza necesită energii înalte, de natura termică, radiații UV sau radiații ionizante.Aceste reacții sunt cele mai răspândite surse de formare ale RL,în special cel al oxigenului.În astfel de reacții are loc descompunerea H2O2 în prezența unor ioni metalici,mai ales Fe.În acest sens,cel mai cunoscut este ciclul de reacții Haber-Weiss,numerotate conform imaginii următoare:

Acest ciclu funcționează și cu complecși ai Fe sau Cu,cu EDTA sau ADP.Demonstrându-se formarea continuă a H2O2 în mitocondrii și cloroplaste,existența ciclului Haber-Weiss este foarte probabilă în aceste organite subcelulare.(după Weber, S. et all, YICEM 2009)

c.homoliza cuplată.Hidroperoxizii se pot descompune rapid în prezența altor compuși cum sunt alcoolii,acizi sau alți peroxizi,care se combină cu un atom de hidrogen,micșorând astfel energia de disociere.La concentrații mici 10-4-10-6 moli,peroxizii în prezența acizilor sau a compușilor cu duble legături se descompun eliberând radicali peroxi ROO*.Astfel de mecanism funcționează în biosinteza prostaglandinelor.( 7)

H2C=CH2 + ROOH→ C*-CH2-R + ROO*

B.FOTOLIZA ȘI RADIOLIZA

Prin absorbția luminii sau a radiațiilor ionizante se produc mari cantități de RL,bineînțeles cantitatea produsă este proporțională cu doza și timpul expunerii.

RL pot lua naștere în urma acțiunii directe a radiațiilor ionizante asupra oricăror molecule din structura organismelor în special asupra unor substanțe cu structură favorabilă absorbției fotonilor,apărând astfel o stare deteriorată a moleculei respective.Radiațiile ionizante produc însă RL și după încetarea expunerii prin efect indirect,datorită radiolizei apei.Având în vedere faptul că apa formează peste 70% din compoziția viețuitoarelor,importanța acestui fenomen este mare.

Radioliza apei se poate rezuma prin ecuația de mai jos: .( IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2003 )

H2O

H2O(H2O+,e-)H3O+,H*,OH*,e-aq,H2O2 ,H2

Descompunerea apei este întradevăr impresionantă prin gama largă de RL derivați de oxigen și hidrogen,cât și apariția electronului hidratat e- aq.Majoritatea acestor radicali, în special OH* (hidroxil) sunt reactivi,combinându-se cu proteine sau acizi nucleici din mediul intracelular. Cuanta de energie care pătrunde în celulă interacționează cu atomii și moleculele componente ale acesteia. Interacțiunea fizică duce la apariția unor procese radiochimice ce au ca rezultat modificările însușirilor biochimice și apoi a celor biologice ale celulei.

Absorbția de energie nu depinde de compoziția chimică a substanțelor absorbante ci de cantitatea de substanță. Astfel, cea mai mare parte din energia incidentă va fi absorbită de componentele care ocupă cea mai mare parte din volumul celulei – apa. Se știe că majoritatea organismelor vii au în compoziția lor un procent mare de apă. Astfel, energia radiației ionizante pătrunse în organism este absorbită în principal de moleculele de apă.

Radioliza apei are efect biologic indirect datorită radicalilor liberi precum H· si OH·, H2O2 si alți oxizi organici, care se formează. Aceștia, datorită potențialului chimic foarte mare, intră în reacție si modifică structura chimică a macromoleculelor esențiale pentru celule (proteine, acizi nucleici, enzime etc) : (10)Radioliza apei în sine nu determină un efect biologic direct. Numărul de molecule care suferă acțiune directă este extrem de mic în raport cu numărul total de molecule prezente. Iradiind cu o doză de 1 R, un gram de țesut, se produc aproximativ 2·1012 ionizari si 1013 activări fata de 2·1022 molecule de apă existente în constituția a 1g de țesut viu. Astfel, se poate aprecia că numai o moleculă de apă dintr-un miliard este ionizată, neglijând ceilalți constituenți ai țesuturilor. Pentru a ioniza 50% din moleculele de apă prezente în 1g de țesut este necesară o iradiere cu o doză de 100 R/min timp de 200 de ani.(26)

C.METABOLIZAREA UNOR COMPUȘI ORGANICI

In această categorie intră în primul rând solvenții organici clorurați,cum sunt tetraclorura de carbon CCl4 sau cloroformul CHCl3 pătrunși în organism ca poluanți sau prin intoxicații profesionale.

Metabolizarea enzimatică are loc cu formare de radicali liberi (triclormetilul care descompune acizii grași nesaturați din reticulul endoplasmatic prin peroxidare lipidică).

Implicarea RL in patogeneza hepatică a fost investigată de mulți ani în câteva sisteme experimentale folosind CCl4, Fe în exces sau etanol ca agenți prooxidanți. Mai recent, hepatotoxicitatea altor câțiva compuși generatori de RL a fost studiată mai ales in hepatocitul de șoarece. Studiile de început despre rolul RL în geneza și expresia distrugerii tisulare și celulare au fost făcute în principal în ficat. In ultimii 25 de ani, utilizând otravă pentru șobolani cu CCl4 ca model, s-au demonstrat diferitele mecanisme prin care activarea CCl4 la metaboliți RL, duce la degenerarea grasă a ficatului și necroza hepatică(7)

Prin scindarea CCl4 în microzomii hepatici sub acțiunea Citocromului P450, se formează CCl3 care reacționează rapid cu O2, formând CCl3O2 (radicalul triclorometil peroxil). Acești radicali vor determina creșterea procesului de peroxidare a lipidelor membranare și în plan secund perturba homeostazia celulară a calciului. Interacțiunea complexă a acestor mecanisme moleculare, va avea drept expresie la nivel celular, încarcarea grasă anormală, necroza și în final moartea celulei.(24)

Solvenții mai sus amintiți reacționează cu amine sau proteine conform reacției:

CCl4 + R-NH2 (R-NH2+-Cl-) R-NH2+ + Cl- + CCl3*

Tot prin metabolizare ,o serie de hidrocarburi cancerigene pătrunse în organism ca poluanți pot să producă RL.In această categorie amintim majoritatea hidrocarburilor cancerigene,ca benzpirenul,benzantracenul metilcolantrenul, nitrochinolinele,etc.

D. REACȚII ENZIMATICE

Reacțiile enzimatice din organism constituie o sursă inepuizabilă de RL intermediari,care reacționează între ei sau cu alte substanțe producând compuși stabili.Majoritatea reacțiilor enzimatice în care apar RL aparțin proceselor de oxido-reducere.

Unele din mecanismele care generează radicali liberi în țesuturile biologice sunt: xantin oxidaza, activarea neutrofilelor, donarea directă a electronilor din lanțul transportor de electroni de la nivelul mitocondriilor (regiunile NADH dehidrogenaza, ubiquinona) la oxigenul molecular și la enzimele ciclo-oxigenaza si lipoxigenaza. Drogurile, de asemenea, cunoscute ca inducând formarea radicalilor liberi, reprezintă exemple de surse ale radicalilor liberi care induc distrugerile miocardice.

Pe langă oxidazele asociate membranelor intracelulare, enzime solubile cum ar fi xantin oxidaza, aldehid oxidaza, flavoprotein dehidrogenaza și triptofan dioxigenaza pot genera SRO în timpul ciclizării catalitice. Xantin oxidaza este în mare masură utilizată la generarea O2. in vitro pentru a studia efectul SRO in diverse procese celulare. Oxidazele asociate membranei plasmatice au fost implicate ca surse ale factorului de creștere și/sau producerea oxidanților stimulați de citokine. Acest complex de enzime catalizează reducerea unui electron de la O2 la O2*. În timpul fagocitozei, membrana plasmatică este închisa ca un perete al veziculelor fagocitate. Aceste ținte eliberează O2* și reactivează metaboliții interni pentru localizarea activității microbiale. .( 18)

1. Peroxizomii. Peroxizomul este un organit celular delimitat de o singură membrană, care conține catalază și enzime generatoare de peroxid de hidrogen (Masters și Crane, 1995). Este implicat în procese catabolice, îndeosebi în beta-oxidarea acizilor grași cu catenă foarte lungă. La mamifere (implicit, la om) peroxizomii sunt bine reprezentați în celulele hepatice și renale (Mannaerts și van Veldhoven, 1993). Catalaza -enzima caracteristică peroxizomilor – catalizează descompunerea peroxidului de hidrogen. Peroxizomii sunt o sursă importantă de producere a H2O2 celular. Ei conțin numeroase enzime care generează H2O2 incluzând oxidaza glicolat, D-amino acid oxidaza, urat oxidaza. Catalaza peroxizomală utilizează H2O2 produs de către aceste oxidaze pentru a oxida alte substraturi diferite în reacții “peroxidative”. Aceste tipuri de reacții sunt importante în celulele ficatului si rinichiului în care peroxizomii distrug diferitele molecule toxice (incluzând etanol) care intră în circulație. O alta funcție importantă a reacțiilor oxidante care transportă în afară peroxizomi este oxidarea acizilor grași, care în celulele mamiferelor se găsesc în mitocondrii și peroxizomi.

2. Compuși de tip chinonic și semichinonic – flavin chinonele reprezintă o grupă din marea clasă a semichinonelor (SQ), care pot forma radicali liberi intermediari între formele oxidate și cele reduse ale chinonelor.(18)

Oxidant+ Reducător 2 RL(semichinone) Produși

diaforază

Benzochinonă +NADH + H Semichinone Hidrochinonă +NAD

NADH=(Nicotinamida Adenin Dinucleotida) cunoscută și sub denumirea de Coenzima-1 sau CoE-1, este o enzimă deosebit de importantă în producția de energie la nivel celular. NADH este forma redusă a Nicotinamidei Adenin Dinucleotida (NAD) prin aport energetic de hidrogen (H). NADH este necesară pentru mii de reacții biochimice din organism. Coenzima Q10 este cunoscută pentru efectele de mărire a energiei la nivel celular, acționând sinergic cu NADH.( IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2003 ) Chinonele sunt foarte răspândite în natură, în diferite stări redox, participând în procesele de transport electronic, cum sunt respirația mitocondrială și fotosinteza. Au mai fost detectate chinone printre poluanții atmosferici, fumul de tigară și medicamente.

. Cantități maxime de RL se obțin la concentrațiiile echimoleculare ale reactanților.Se admite existența unei relații dintre concentrațiile de echilibru a RL și viteza de reacție enzimatică(K)

K= viteza formării RLI viteza reacției enzimatice

În general, reacțiile enzimatice redox implică mecanisme cu transfer mixt de 1 sau 2 electroni.RL apar din molecula substratului sub forma :

enzimă

Acceptor de electroni, AH AH* A (oxidare)

enzimă

Donor de electroni, A AH* AH2 (reducere)

La echilibru,viteza producerii RL va egală cu cea a inhibării lor prin disproporționare.Deci la echilibru viteza formării RL,Vf depinde de viteza întregii reacții V.

k0

2AH* A + AH2

În acest sens,viteza de formare a RL Vf= K V= 2 k0(AH*)2

.( 18)

Cu alte cuvinte ,viteza de formare a RL este proporțională cu concentrația acestora la pătrat,iar aceasta este proporțională cu rădăcina pătrată a concentrației enzimei.De altfel,în cazul multor enzime (de exemplu ascorbat oxidaza) s-a demonstrat existența unor relații lineare între concentrația enzimei și concentrația RL.Prin studii experimentale cu spectrofotometrie de mare viteză,s-a demonstrat că valoarea constantei K poate fi măsutată mai ușor prin utilizarea unor acceptori de electroni,care acționează ca inhibitori,astfel că:

K = viteza reducerii acceptorilorIviteza reacției enzimatice

Prin combinarea studiilor spectrofotometrice cu cele prin rezonanță electronică de spin(RES),se poate diferenția legarea RL de enzimă,perioadă ce durează aproximativ 10-10 secunde.(18)

3. Compuși aromatici – pe lângă radicalii liberi de tip semichinonic, unii compuși aromatici pot fi antrenați în reacții cu producere de radicali cationici cu delocalizare electronică la atomul de azot.Astfel, o gamă largă de fenoli produce radicali fenoxi (R-O.). O alta grupă de compuși aromatici, care produc radicali liberi în organism este constituită de 5-nitrofurani, 5-nitrotriazoli și 5-nitroimidazoli. Acești compuși își exercită activitatea citolitică în urma reducerii grupării nitro de către nitroreductaze.Din păcate, reducerea grupării nitro favorizează formarea unor radicali liberi cu mare afinitate pentru legare de ADN.(3)

E.RADICALI LIBERI EXISTENȚI ÎN NATURĂ

Destul de târziu –deceniul 80- s-a admis existența RL în natură,mai ales în atmosferă,astfel că implicarea acestor compuși este universal.Radicalii liberi pot pătrunde în organism venind din exterior, de pildă prin fumul de țigară, alcool, medicamente, ozon, smog, gaze de eșapament, pesticide, metale grele si reziduuri conținuteî alimente..Cei mai cunoscuți RL existenți în natură sunt:

1. Radicali liberi ai oxigenului – factorul principal care determină creșterea intensitații formării radicalilor liberi este activarea oxigenului. Datorită prezenței acestui element nu numai în atmosferă, dar și în aproape toate substanțele care compun organismul, interacția radicalilor liberi cu oxigenul este inevitabilă.

Producția celulară a speciilor reactive ale oxigenului există din amandouă sursele enzimatice și neenzimatice. Ca stări târzii, orice transfer de electroni din proteine sau sistem enzimatic poate duce la formarea speciilor reactive ale oxigenului (SRO) ca produși ai reacțiilor de transfer de electroni.

. Peroxidul de hidrogen (H2O2) – nu are electroni impari și nici caracter de radical liber. H2O2 se formează rapid prin reațiile de dismutare ale O2._. Ca si O2, H2O2 este un agent oxidant slab, acționând mai ales asupra compușilor nesaturați (eteri) și triptofan. Principalele reacții ale H2O2 au loc cu ionii metalici.Dintre toate speciile reactive ale O2, H2O2 este cel mai stabil și mai ușor de măsurat

Oxigenul singlet (1O2) – se obține prin reacții de oxido-reducere, descompunere sau radioliză. 1O2 are un caracter electrofil, reacționând cu mulți compuși organici cum sunt acizii grași polinesaturați,colesterol,oleine formând hidroperoxizi.Cu unii compuși organici conținând atomi de S sau N oxigenul singlet produce oxizi. &-tocoferolul, carotenii și bilirubina posedă capacitatea de a stinge oxigenul în stare de singlet.

Superoxidul (O2._) – acest radical constituie prima etapă a activării O2 pe calea reducerii univalente și deci se formează prin captarea unui electron care se plasează pe unul din orbitalii n. de antilegătură

Radicalul hidroxil (OH.) – alaturi de 1O2, radicalul OH. este cea mai puternica specie a O2. Radicalul OH. reacționează cu viteze mari cu absolut orice moleculă organică (RH) (glucide, aminoacizi, lipide, acizi nucleici, acizi organici).

Peroxizii – dintre toate speciile active ale oxigenului, peroxizii și produșii lor de descompunere sunt cei mai stabili și universal răspândiți. Peroxizii sunt veriga finală a activării O2. Peroxizii apar nu numai in organisme, dar și în obiectele din jur cum sunt plastice, cauciuc, vopsele, carbur

Ozonul (O3) – este un alt radical liber al oxigenului,care la plante produce alterări caracteristice reacției de hipersensibilitate.

2. Radicali ai azotului (NO, NO2)

Oxidul de azot (NO) este o moleculă (gazoasă) care acționează fie ca oxidant, fie ca reducător, în funcție de moleculele țintă. NO nu este o specie chimică agresivă așa că el nu atacă moleculele la o rată semnificativă. NO se poate transforma relativ ușor întro varietate de molecule înrudite cum ar fi: -S-NO (S nitrozotiol),Fe-NO (nitrozil feric),NO2 (nitrogen dioxid), peroxinitrit (ONOO-), NO-2 (nitrit) și NO-3 (nitrat). Putem afirma că dintre moleculele mai sus amintite câteva sunt mult mai puternice în atacul moleculelor biologice decît NO. Experiențele au scos în evidență posibilitatea ca molecula ONOO- ar putea fi o specie implicată în leziunile tisulare, această distrugere fiind datorată puternicei sale acțiuni oxidante. NO este un radical mic, ușor solubil în apă, dar direct solubil în lipide, gazos, paramagnetic. Aceste proprietăți fizice îi permit să difuzeze direct prin membranele biologice și explică rapida difuzie în afara circulației și în celule , unde el poate media funcțiile citotoxice. NO se dizolvă în sânge și se leagă ireversibil de hemoglobina pe care o face foarte toxică dacă este administrat în concentrații ridicate.

S-a arătat că NO joacă un rol important în funcțiile patofiziologice ale sistemului vascular, potentând vasodilatația ca răspuns la activitatea ischemică.Totuși, experiențele au arătat că NO are numeroase funcții: vasorelaxarea dependentă de endoteliu, inhibiția agregării și adeziunea plachetelor, reducerea aderenței și agregării neutrofilelor la endoteliul vascular.În plus, NO, ca un potențial vasodilatator endogen, cauzează relaxarea musculaturii netede.S-a demonstrat, de asemenea, că NO inhibă sinteza ADN, funcțiile mitocondriilor și ale ribonucleotid reductazei.(20)

Dereglarea producerii NO poate juca un rol în patogeneza câtorva boli cardiovasculare incluzând: hipertensiunea, ateroscleroza, neoxigenarea post-ischemică, inflamații acute și depresiile miocardice asociate cu șocul septic.

1.3 DINAMICA PRODUCERII RADICALILOR LIBERI

Radicalii liberi RL odată formați prin una din metodele mai sus prezentate se caracterizează printr-o continuitate a procesului sub forma unor reacții în lanț,reacții care se propagă la nesfârșit atâta timp cât nu apar inhibitori în sistem.Acest proces adesea ciclic,cuprinde trei etape distincte,care au o durată variabilă în funcție de condițiile existente.Dacă considerăm o substanță organică RH,care este antrenată într-una din căile de formare menționate ,se disting următoarele etape:(18)

A.INIȚIERE, sau FORMARE,conform ecuației:RH R* + H*

Odată format,un RL,acesta (R*) va reacționa obligatoriu cu oxigenul existent în atmosferă,atât în mediul extern,cât și în cel intern:

R* + O2 ROO*(RO2*)

ROO* +RH ROOH +R*

În cazul unor substraturi adecvate (lipide,baze pirimidinice) se formează deci peroxizi(ROO*) sau hidroperoxizi ROOH mai stabili.

B.PROPAGAREA RL .În chimia organică se cunosc mai multe mecanisme de propagare a RL care au o aplicabilitate limitată în organismele vii.Totuși le menționăm insistând asupra celor ce au fost observate și în organisme.

a.transfer de atomi,mai ales de hidrogen sau halogen.Aceste reacții se mai numesc de tip SH2 sau de substituție homolitică bimoleculară.O astfel de reacție are loc și în cazul atomului de sulf în cursul acțiunii radiațiilor ionizante.Hidrocarburi clorurate din surse poluante sunt metabolizate formând RL.

R* + AH(ACl) RH(RCl) +A*

Transferul unui hidrogen H are loc mai ales în cazul alcoolilor primari și a alcanilor.Ordinea reactivității RL este Cl*>OH* > H* > CH3*> RCH2*.

In cazul acțiunii radiațiilor ionizante apar radicalii thiil RS*,fie direct,ori prin reacție cu radical semichinonic,Q*:

Q*+ RSSR ( Q…S(R)-RS*) QSR +RS*

Acest radical a fost explicat la început doar teoretic, mult timp acesta nefiind identificat nici spectrofotometric și nici ca semnal RES. Prin studii RES s-a observat că natura compușilor tiolici simpli (cisteamina, cisteina, glutation) influențează mult semnalele RES ale proteinelor. S-a demonstrat, atât prin studii RES, cât si chimice, radiosensibilitatea deosebită a grupărilor sulfhidril (SH) față de RL rezultați din acțiunea directă sau indirectă a radiațiilor asupra organismelor.Ulterior s-a mai demonstrat că grupările SH ale proteinelor sau compușilor tiolici (R-SH) sunt de asemenea ținta RL, proveniți și din reactii chimice. Putem spune că are loc un transfer de energie, cu caracter oxidativ: Prezența compușilor tiolici (cisteina, glutation peroxidaza) oferă protecție și în cazuri de producere de RL pe cale chimică

Enzimele,care posedă o grupare SH în centrul activ pot fi inactivate sau protejate prin reacție cu compuși tiolici(cisteină):

la concentrații mici de cisteină E-SH + RS* E—S*+RSH

la concentrații mari de cisteină E—S* +RSH E—SH+RS*

O astfel de enzimă este papaina (în plante) sau lactat dehidrogenaza( la animale).

b.reacții de adiție RL au o mare reactivitate față de orice legătură nesaturată datorită caracterului electronic deosebit.

R*+CH2=CH2 R-CH2 + CH2*

Reacțiile de adiție ale RL la dublele legături sunt foarte importante în industria chimică,cum ar fi de exemplu obținerea policlorurii de vinil prin reacția de polimerizare a clorurii de vinil.Tot reacție de adiție la dubla legătură se întâmplă la peroxidarea acizilor grași polinesaturați cum ar fi auto-oxidarea lipidelor(râncezirea).În această reacție secvența reacțiilor începe cu formarea radicalului peroxi:

R*+O2 ROO*(RO2*) urmată apoi de atacarea olefinelor ROO*+-CH2-CH=CH ROOH+-CH2(CH2-CH)* sau

ROO*+-CH2-CH=CH – (ROOH-CH2-CH2-CH)*

Procesul de autooxidare continuă imprevizibil.Bineînțeles apare și o stare de presupusă stagnare dacă doi radicali de întâlnesc și se neutralizează unul pe celălalt dar probabilitatea este destul de mică să se întâlnească toți radicalii pentru oprirea definitivă a reacției. ..

c.transferul de electroni de la ioni metalici sau RL la alte molecule are loc frecvent în procesul de inițiere, dar și de propagare.Astfel,un transfer rapid are loc prin oxidarea coenzimei NADH :

NAD* +O2 NAD+O2*

NADH + O2 NAD* +H2O2

C.TERMINAREA REACȚIILOR

Procesele de generare de radicali liberi RL sunt procese care decurg destul de imprevizibil.Ceea ce este bine pentru organismele vii este faptul că majoritatea RL care se generează printr-unul din modurile mai sus arătate sunt anihilați prin reacții între radicali sau cu alte molecule,care se regenerează.De asemenea trebuie să știm că în organismele vii există o gamă largă de sisteme antioxidante protectoare.In acest caz cel mai bun exemplu ilustrativ este auto-oxidarea lipidelor.

Acizii grași polinesaturați(arahidonic)constituie ținta cea mai favorabilă producerii unor RL . Acidul arahidonic este un acid esențial considerat a fi o parte din grupul Omega-6 . Este depozitat în membranele celulare și este responsabil pentru a trimite semnale de modificări adaptive în cazul distrugerii musculare sau alte tipuri de stimuli.Radicalii R* sunt produși prin diferiți agenți interni sau externi(radiații).În urma acțiunii radiațiilor se pot forma hidroperoxizi,radicali ROOH* și R*.În absența unor molecule de antioxidanți,acești radicali liberi RL vor fi antrenați în reacții de terminare,formându-se produși stabili care pot avea acțiune distructivă asupra organismului viu:

2R* R-R (produs stabil)

R*+ROO* ROOR

2ROO* ROOR+O2

La presiune normală,concentrațiade O2 este de aproximativ 10-3M(17)..În aceste condiții,viteza reacției

R*+O2 ROO* este mare și va predomina radicalul ROO*,în dauna R*,procesul terminându-se mai ales cu reacția

2ROO* ROOR+O2.

În cazul scăderii presiunii oxigenului,de exemplu în situația unei ischemii,se va acumula R*,iar procesul de auto-oxidare a lipidelor va duce la formarea unor noi legături C-C și a unor structuri polimerizate care așa cum am specificat pot să fie constituenți ai unor molecule distructive asupra membranelor.

Complexitatea proceselor care implică RL este foarte mare având mecanisme de reacție bine precizate.Gradul de complexitate a proceselor implicând RL crește în prezența ionilor metalelor de tranziție cum ar fi Fe,Cu,Co,Ni.Ionii metalici liberi amintiți cresc foarte mult vitezele reacțiilor de formare și de descompunere a peroxizilor,dar le modifică și evoluția calitativă.Prezența simultană a oxigenului,lipidelor și ionilor metalici crează o situație favorabilă peroxidării membranelor celulare și subcelulare,mai ales în condițiile acțiunii unor radiații sau compuși toxici.Prin descompunerea peroxizilor apar aldehide,cetone,acizi organici,alcooli,epoxizi care sunt reactivi și pot distruge molecule sau microstructuri fie direct,fie prin antrenarea lor în procese de auto-oxidare imprevizibil de urmărit prin calcule teoretice.

1.4.METODE DE MĂSURARE A RADICALILOR LIBERI

O abordare comună pentru evaluarea stressului oxidativ în sistemele biologice implică dozarea moleculelor redox sensibile, dacă acestea cresc sau dacă descresc ca răspuns la fenomenul de stress oxidativ.

În general, markerii de stress oxidativ posedă următoarele calități: chimic unici și detectabili, cresc sau descresc pe perioada stressului oxidativ, au o durată de existență relativ lungă și nu sunt afectați de alte procese celulare (ciclul celular, metabolism, etc) (Halliewll 2007).

Au fost identificate multe molecule a căror caracteristică se identifică cu cel puțin un criteriu din cele enunțate în fraza anterioară, precum și tehnici de dozare (măsurare) a acestor biomarkeri (Davies 1999, Diplok 2000, Han 2000, Hwang 2007, Jones 2006, Roberts 2000, Sachdev 2008).

Există o serie de metode,directe sau indirecte,utilizabile pentru sisteme simple de reacții,fără a avea o metodă adecvată de studiu.Astfel dintre metodele indirecte amintim:

a.Spectrofotometria este metoda cea mai veche și a fost aplicată cu mult succes în studii asupra cineticii și mecanismelor de acțiune ale peroxidazei și flavinenzimelor.Aceste studii s-au efectuatcu spectrofotometre cu putere mare de rezoluție,capabile să înregistrezemodificări spectrale cu viteze apreciabile.

b.Chemiluminiscența de multe ori acompaniază reacțiile sau procesele generatoare de RL.Emisia de lumină care se poate măsura, se datorează energiei RL capabilă să producă excitări electronice respectiv datorită formelor activate ale O2-starea singlet a oxigenului(19)

Metodele directe încearcă să înregistreze chiar RL apăruți în cursul unei reacții și cuprind:

a.Rezonanța Electronică de Spin (RES),cu diferite variante

b.Flash Fotoliza

c.Plus Radioliza.

Rezonanța Magnetică de Spin REP(Rezonanța Electronică Paramagnetică ) a fost descoperit și raportat la Universitatea statului Kazan de fizicianul rus Evghenii Zavoisky în 1944, iar independent fenomenul RES a fost observat în același timp de dr. Brebis Bleaney la Universitatea din Oxford din Marea Britanie (21). Radicalii liberi RL prezintă un paramagnetism caracterizat prin prezența unui ansamblu de dipoli magnetici elementari între care nu există interacțiune puternică.RES constă deci din studiul tranzițiilor induse sub acțiunea unui câmp magnetic exterior de o anumită frecvență de rezonanță Această detectare de cantități extrem de mici de spini electronici neîmperecheați, adică cu spin total diferit de zero, face ca tehnica RES să fie extrem de utilă în studiul radicalilor liberi în chimie, ionilor paramagnetici în chimia fizică, diferitelor efecte biochimice și biofizice în medicină și fiziologie..Tehnica RES se poate aplica în următoarele situații:

-atomi sau molecule cu număr redus de electroni;

-RL stabili;

-electroni impari și RL produși în substanțe sau chiar țesuturi supuse radiațiilor

-molecule cu număr par de electroni în stări de multiplicare (O2);

-donori și acceptori de electroni prezenți în semiconductori;

-metelelor paramagnetice datorită electronilor de conductibilitate;

-studii de radioliza polimerilor,oyonidelor,derivaților oxizilor de azot.Cărbunii conțin mari cantități de RL cu proprietăți variate. .( 18)

Metoda prezentată are foarte multe avantaje,totuși tehnica RES are aplicații limitate în biologie datorită conținutului mare de apă din țesuturi.Se știe că moleculele de apă exercită o puternică interacțiune nerezonantă cu câmpul de microunde datorită momentului de dipol magnetic și astfel influențează măsurătorile.În acest sens,pentru eliminarea influenței apei probele se liofilizează și măsurătorile se fac la temperatura azotului lichid.Un alt impediment în posibilitatea măsurării RL se datorează faptului că viteza de producere a RL este pre mică,iar reactivitatea prea mare,concentrația lor va fi sub limita de sensibilitate situată în jur de 10-7M. (15).

Cu ajutorul tehnicii RES s-au obținut rezultate deosebite la identificarea RL ai clorofilei și modificarea lor în cursul fotosintezei.Printre multe rezultate,adesea spectaculoase se număra și semnalele RES obținute din țesuturi canceroase.S-a admis existența unor semnale RES asemănătoare RL (free radical-like ESR signals) datorate unei mari mari cuplări spin-orbital ale ionilor metalici prezenți în țesuturi( 13)

Ulterior s-a observat că se obțin semnale RES slabe ca intensitate din orice fel de probe din țesuturi sau celule izolate după oprirea oricărei activități metabolice.Cu cât activitatea metabolică a unui țesut este mai mare,cu atât semnalele RES sunt mai înalte.Prin numeroase studii s-a ajuns la concluzia că semnalele obținute în țesuturi de datoresc în mare parte RL monodehidroscorbat,care „supraviețuiesc” în țesuturile recoltate. Primele studii referitor la tehnica RES au fost efectuate de sovieticii Kozîrev și Sulihov (1974) respectiv de americanii Holde și Towness(1949)dar cel care introduce noutatea în tehnica aceasta a fost Hazen (1970).Hazen introduce o nouă variantă tehnică,spin trapping în care RL interacționează cu anumite substanțe marker sau non radical trap formând aducții sau combinații specifice,stabile.Spin trapping urmărește acumularea progresivă a aductului,permițând detectarea unor concentrații foarte mici (22)

Conform studiilor făcute de Komaro moleculele cu duble legături (X=Y) dau produși de adiție cu diferite substanțe A-B astfel:

A-B + Y=X AX-YB

Prin reacție cu RL astfel de substanțe acționează ca diamagnetic traps formând combinații care dau semnal RES în funcție de natura radicalului.Astfel

R*+X=Y (R-X-Y)*

rapid

R-HC=CH (R-CH-CH*-)

rapid

R*+-N=O (R-N*+-O)

lent

R*+O=N (R-O-N-) R-O-N+-

De exemplu R*+CH2=C(CH3)2 R-CH2-C*(CCH3)2

Radicalul hidroxil OH*,poate fi antrenat în reacția cu compuși nitroso conform reacției:

(CH)3C-N=O + OH* (CH3)-C-N(-O)-OH (CH3)3-C-NO (14)

Astfel de studii au devenit foarte răspândite în diferite procese biologice complexe,cum ar fi metabolizarea unor compuși în microzomii hepatici.Un mediu complet pentru eceste studii cuprinde suspensia de microzomi hepatici,coenzima NADPH,tampon etc.În funcție de prezența unor substanțe adăugate mediului complet,pot apare semnale RES complexe datorită apariției unor RL.Astfel,

în prezența Fe2+ + EDTA apare un semnal datorită radicalului peroxid ROO*-;

în prezența tamponului TRIS apare un semnal datorită radicalului TRIS*;

în prezența markerului PBN și a unor urma de nitrozoamine,R(R)-N-N=O apar o multitudine de semnale datorită fotosensibilității acestora

în prezența markerului de spin PBN(o-fenil-terț-butil-nitronă) apare un semnal complex datorită reacției PBN cu radicalul hidroxil,OH*

(PBN)R-N=O + OH* R-N(O)-OH R-NO2*-

Tot cu ajutorul PBN s-a obținut un semnal datorită aductului rezultat în urma reacției cu CCl4 metabolizabil în ficat.Fenilbutilnitrona reacționează cu radicalul CCl3* rezultat din metabolizarea CCl4 în ficat.(15)

BIBLIOGRAFIE

Anatomia si fiziologia omului – Compendiu: Cezar Th. Niculescu, Radu Carmaciu, Bogdan Voiculescu, Carmen Salavastru, Cristian Nita, Catalina CiorneiEditura:Corint 2009)

Minerva Cristea, Dusan Popov, Floricica Barvinschi, Ioan Damian,Ioan Luminosu, Ioan Zaharie, Fizica – Elemente fundamentale, Editura Politehnica,Timisoara, 2006.)

Laura Bolojan –Caracterizarea radicalilor liberi din sisteme biomedicale și biofarmaceutice Teza de doctorat Cluj-Napoca 2012

Luminosu, Fizica – elemente fundamentale, Editura Politehnica, 2002

Dröge W., Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function, PhysiologicalReviews, 2002, 82:47-95.)

Dejica D, Comes L, Duma L, Mureșan A, Pop S, Porr P J, Szanto P, Tache S., Stresuloxidativ în bolile interne, Ed. Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca, 2000.)

Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005

Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin M, Mazur M, Telser J., Free radicals andantioxidants in normal physiological functions and human disease, The InternationalJournal of Biochemistry & Cell Biology, 2007, 39:44–84.)

Wikipedia –Enciclopedia liberă

Paraschivescu D.M. Andrei Octavian. Descompunerea radiolitică a apei cu obținerea hidrogenului în prezența unor catalizatori”,Teza de doctorat 2001

Denham Harman, M.D., Ph.D.: Pioneering aging research for five decades". Health. University of Nebraska at Omaha. 2008-2009. Retrieved 2010-02-13.

N.I.Krinsky,Oxygen Radicals in Chemistry and Biology,edit.Bors,N.Saran,De Gruyter,Berlin,1984)

Heydari, M., Malinen Z, Hole, E., Sagstuen E.O., J. Phys. Chem., A 106, 8971(2002)

Strzelczak, G., Berges, J., Houee-Levin, C., Pogoki, D., Dobrowski, K., Bioph.Chem. 125, 92 (2007).

Neacsu Ana – Studiul prin rezonanta electronica de spin(RES) si calorimetrie diferentiala de baleiaj(DSC) al efectelor radiatiilor gamma asupra unor aminoacizi 2010 Ianuarie

J.M Tyszka, S.E Fraser, R.E Jacobs (2005). „en: Magnetic Resonance Microscopy: Recent Advances and Applications.”. Current Opinion in Biotechnology 16 (1): 93–99

C.Csunderlik M.Medeleanu.Mecanisme de reacție în chimia organică

Ed.Științifică 1996))..

Radu Olinescu, Dr. Terrance L. Free Radicals in Medicine SmithNova Publishers, 2002 )

Greabu, Maria,Olinescu Radu – Chemiluminiscența și bioluminiscența Editura: Editura Tehnică București – An: 1987.)

Radicali liberi in sisteme biologice; efectele lor citogenetice :Rozalia Nitu*, Delia-Irina Corol** , N. Toma*, *Institutul de Genetica, Universitatea din Bucuresti, Aleea Portocalelor, nr. 1-3, sector 6, Bucuresti **Institutul National de C&D pentru Fizica si Inginerie Nucleara “Horia Hulubei”, Bucuresti2004)

R. V. Bensasson-Flash Photolysis and Pulse Radiolysis in Biology and Medicine: Contributions to the Chemistry of Biology and Medicine 2009)

G. Cohen (Editor), R.A. Greenwald (Editor)-(Oxy-radicals and Their Scavenger Systems: Cellular and Medical Aspects v. 2: International Conference Proceedings [Hardcover] 2009

Heydari, M., Malinen Z, Hole, E., Sagstuen E.O., J. Phys. Chem., A 106, 8971(2002))

R.Olinescu,M.Greabu, Mecanisme de apărare ale organismului împotriva poluării chimice.Ed.Tehnică,1990

E.Pausescu,M.V.Popescu,Prostaglandinele,Ed.Științifică ,1981)

N.I.Krinsky,Oxygen Radicals in Chemistry and Biology,edit.Bors,N.Saran,De Gruyter,Berlin,1984

Miwa S, Beckman KB, Muller FL., Aging Medicine: Oxidative Stress in Aging,From Model Systems to Human Diseases, Humana Press, Totowa, NJ, 2008, p. 3-20.)

IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2003

29.) Colman, John (July 14, 2009). "Leaders in Modern Gerontology: Denham Harman Takes on the Free Radicals". h+ Magazine. Humanity+. Retrieved 2010-02-13.)

BIBLIOGRAFIE

Anatomia si fiziologia omului – Compendiu: Cezar Th. Niculescu, Radu Carmaciu, Bogdan Voiculescu, Carmen Salavastru, Cristian Nita, Catalina CiorneiEditura:Corint 2009)

Minerva Cristea, Dusan Popov, Floricica Barvinschi, Ioan Damian,Ioan Luminosu, Ioan Zaharie, Fizica – Elemente fundamentale, Editura Politehnica,Timisoara, 2006.)

Laura Bolojan –Caracterizarea radicalilor liberi din sisteme biomedicale și biofarmaceutice Teza de doctorat Cluj-Napoca 2012

Luminosu, Fizica – elemente fundamentale, Editura Politehnica, 2002

Dröge W., Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function, PhysiologicalReviews, 2002, 82:47-95.)

Dejica D, Comes L, Duma L, Mureșan A, Pop S, Porr P J, Szanto P, Tache S., Stresuloxidativ în bolile interne, Ed. Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca, 2000.)

Aurelia Nicoleta Cristea, Tratat de farmacologie, Editura Medicală București, 2005

Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin M, Mazur M, Telser J., Free radicals andantioxidants in normal physiological functions and human disease, The InternationalJournal of Biochemistry & Cell Biology, 2007, 39:44–84.)

Wikipedia –Enciclopedia liberă

Paraschivescu D.M. Andrei Octavian. Descompunerea radiolitică a apei cu obținerea hidrogenului în prezența unor catalizatori”,Teza de doctorat 2001

Denham Harman, M.D., Ph.D.: Pioneering aging research for five decades". Health. University of Nebraska at Omaha. 2008-2009. Retrieved 2010-02-13.

N.I.Krinsky,Oxygen Radicals in Chemistry and Biology,edit.Bors,N.Saran,De Gruyter,Berlin,1984)

Heydari, M., Malinen Z, Hole, E., Sagstuen E.O., J. Phys. Chem., A 106, 8971(2002)

Strzelczak, G., Berges, J., Houee-Levin, C., Pogoki, D., Dobrowski, K., Bioph.Chem. 125, 92 (2007).

Neacsu Ana – Studiul prin rezonanta electronica de spin(RES) si calorimetrie diferentiala de baleiaj(DSC) al efectelor radiatiilor gamma asupra unor aminoacizi 2010 Ianuarie

J.M Tyszka, S.E Fraser, R.E Jacobs (2005). „en: Magnetic Resonance Microscopy: Recent Advances and Applications.”. Current Opinion in Biotechnology 16 (1): 93–99

C.Csunderlik M.Medeleanu.Mecanisme de reacție în chimia organică

Ed.Științifică 1996))..

Radu Olinescu, Dr. Terrance L. Free Radicals in Medicine SmithNova Publishers, 2002 )

Greabu, Maria,Olinescu Radu – Chemiluminiscența și bioluminiscența Editura: Editura Tehnică București – An: 1987.)

Radicali liberi in sisteme biologice; efectele lor citogenetice :Rozalia Nitu*, Delia-Irina Corol** , N. Toma*, *Institutul de Genetica, Universitatea din Bucuresti, Aleea Portocalelor, nr. 1-3, sector 6, Bucuresti **Institutul National de C&D pentru Fizica si Inginerie Nucleara “Horia Hulubei”, Bucuresti2004)

R. V. Bensasson-Flash Photolysis and Pulse Radiolysis in Biology and Medicine: Contributions to the Chemistry of Biology and Medicine 2009)

G. Cohen (Editor), R.A. Greenwald (Editor)-(Oxy-radicals and Their Scavenger Systems: Cellular and Medical Aspects v. 2: International Conference Proceedings [Hardcover] 2009

Heydari, M., Malinen Z, Hole, E., Sagstuen E.O., J. Phys. Chem., A 106, 8971(2002))

R.Olinescu,M.Greabu, Mecanisme de apărare ale organismului împotriva poluării chimice.Ed.Tehnică,1990

E.Pausescu,M.V.Popescu,Prostaglandinele,Ed.Științifică ,1981)

N.I.Krinsky,Oxygen Radicals in Chemistry and Biology,edit.Bors,N.Saran,De Gruyter,Berlin,1984

Miwa S, Beckman KB, Muller FL., Aging Medicine: Oxidative Stress in Aging,From Model Systems to Human Diseases, Humana Press, Totowa, NJ, 2008, p. 3-20.)

IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2003

29.) Colman, John (July 14, 2009). "Leaders in Modern Gerontology: Denham Harman Takes on the Free Radicals". h+ Magazine. Humanity+. Retrieved 2010-02-13.)