El documento resume el tema del estrés oxidativo. Explica que se produce un desequilibrio entre los radicales libres y los antioxidantes en el cuerpo, lo que puede dañar las células. Define los principales radicales libres como el superóxido, peróxido de hidrógeno y radical hidroxilo. También describe los sistemas de defensa antioxidante como las enzimas catalasa, glutatión peroxidasa y las vitaminas C y E. Finalmente, relaciona el estrés oxidativo con patologías como diabetes, cáncer y envejecimiento.

1. ESTRÉS OXIDATIVO
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
HOSPITAL UNIVERSITARIO DE LOS ANDES
DRA. MARGARITA VILLENA.
RESIDENTE DE ENDOCRINOLOGIA
JULIO 2023

2. CONTENIDO
1. Historia
2. Generalidades
3. Definición
4. Efectos fisiológicos
5. Principales radicales libres en el organismo
6. Estrés oxidante
7. Antioxidantes y mecanismo de acción.

3. HISTORIA
• Inicia desde el año 1900 con los experimentos por Gomberg.
• En 1960 Fridovich y McCord descubrieron enzima (superóxido dismutasa SOD).
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4. No metales
Covalentes
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Apareados

5. Bioquímica de laguna y piña 8va edición
Rompimiento del enlace covalente

6. RADICAL LIBRE
2 RL• se encuentran pueden unir sus e¯ desapareados
formando de nuevo el enlace covalente; esta reacción se
conoce como dismutación.
Cualquier especie atómica o molecular con uno o
más electrones desapareados.
Los RL• donde se encuentra el e- desapareado y su
reactividad depende del tipo de radical del que se trate,
así como de la molécula con la cual reaccione. Alta
reactividad.
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7. PROPIEDADES DE LOS RADICALES LIBRES
1.Avidez para aceptar e- de las moléculas. 2. Modifican la estructura o la función de éstas.
3. Alteran la arquitectura de los tejidos.
4. Son inestables tanto cinética como
energéticamente.
Propiedades = Inestables
Energético = ganancia o pérdida de electrones.
Cinético = capacidad de combinarse
Cinética: Tienden a complementar en su última órbita o
nivel, 8 e- por lo cual participan en procesos de:
1. Reducción = Pérdida de electrones.
2. Oxidación = Ganancia de electrones.
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8. CLASIFICACIÓN
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Algunos autores dentro de sus investigaciones han
llegado a clasificar a los RL de acuerdo al grupo funcional
presente en la molécula; bromo, nitrógeno, tioles, fósforo,
oxígeno, cloro, entre otros, aunque los radicales libres de
oxígeno reactivo son los más comunes y de mayor
relevancia debido a su participación en los diferentes
procesos aeróbicos.

9. REACCIONES
QUÍMICAS
Reacciones de
iniciación.
Es la formación de
un RL a partir de no
radicales.
Reacciones de
propagación.
Formación de un RL
al reaccionar una
molécula estable
con un RL.
Reacciones de
terminación.
Reacción química entre
2 RL, en donde sus e-
desapareados son
cancelados y se genera
un producto estable.
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11. DAÑO OXIDANTE A LAS BIOMOLÉCULAS
El ácido graso insaturado de un fosfolípido que forma parte de
una membrana es atacado por un radical libre.
ROO• puede abstraer un H de un ácido graso adyacente
convirtiéndose en un hidroperóxido (ROOH).
Permanece en la
membrana
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LÍPIDOS
Daños sobre las membranas en un proceso llamado
lipoperoxidación.
Después ocurre un rearreglo molecular, y el ataque de un
oxígeno forma un radical peroxilo (ROO•).

12. Existen diversas maneras de terminar la cadena de
eventos:
• Dismutación, la β-escisión y la ciclización
• Sistema de defensa antioxidante constituido por la
vitamina E, la vitamina C y el glutatión (GSH).
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13. PROTEÍNAS
• Formación de carbonilos, que puede estar ligada a la
transformación de un residuo aa en otro, y a la
desaminación.
Figura Efecto de los radicales libres sobre las proteínas. (A) Reacción entre un
radical hidroxilo y un residuo de lisina; (B)Reacción de oxidación de residuos de
cisteína promovida por un radical hidroxilo.
Según el aa que reaccione con las ERO, puede haber
cambios en la estructura primaria de una proteína.
Los aa más susceptibles son:
histidina, prolina, cisteína, triptófano, tirosina y en menor
grado arginina, lisina y metionina.
Iones metálicos dentro de las proteínas puede catalizar la
descomposición del H2O2 a través de la reacción de
Fenton.
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14. DNA NUCLEAR
El daño en las bases da como resultado
mutaciones puntuales, mientras que el daño
sobre los azúcares genera rompimientos de las
hebras del DNA.
El daño oxidante sobre el DNA y decremento de
los mecanismos de reparación con el proceso del
envejecimiento, cáncer.
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En particular, se ha informado que la
acumulación de mutaciones en el mtDNA
contribuye al fenómeno del envejecimiento y a
las enf. degenerativas como las de Alzheimer,
Parkinson, miopatías mitocondriales.
DNA MITOCONDRIAL

15. SISTEMAS DE DEFENSA ANTIOXIDANTE
• ANTIOXIDANTE
• Son sustancias que cuando están presentes retardan o inhiben la oxidación de
sustratos susceptibles al ataque de las EROs.
•Acción
•Previenen la formación
•Capturan e interceptan
Localización
•Intracelulares
•extracelulares
Estructura molecular
•Enzimáticos
•No enzimáticos
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16. • Enzimático: producidas de manera directa por el organismo.
• Superóxido dismutasa (SOD)
• Catalasa (CAT)
• Glutatión peroxidasa (GPx)
• Tiorredoxinas.
• No enzimáticos
• Vitaminas A, C, E, que se adquieren de los alimentos.
• Tripéptido glutatión (GSH), que el organismo sintetiza a partir de aminoácidos.
CLASIFICACIÓN
Bioquimica de Laguna y Piña 8a Edicion

17. Superóxido dismutasa (SOD) Cataliza la dismutación del RL superóxido a peróxido de
hidrógeno, no requiere de cosustratos.
Catalasa Es una hemoproteína que contiene 4 grupos hem.
Amplia distribución intracelular, se concentra principalmente
en peroxisomas y mitocondrias
Glutatión peroxidasa (GSH-Px) Cataliza la reducción del peróxido de hidrógeno y otros
hidroperóxidos orgánicos en agua y alcohol
ENZIMÁTICO
Su actividad es regulada acorde con los requerimientos celulares.
Pueden ser: inducidas, inhibidas o activadas por efectores endógenos.
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18. NO ENZIMÁTICOS
Vitamina C Neutraliza el oxígeno singlete
Captura radicales libres de hidroxilo
Captura O 2
Regenera la forma oxidada de la vitamina E.
Glutatión Actua frente a numerosos compuestos oxidantes, tales como
peróxido de hidrógeno, superóxido, hidroxilo y especies
reactivas del carbono.
Flavonoides
polifenólicos
Actúan como quelantes de metales y capturadores in vitro.
Pueden ser de tipo lipo e hidrosolubles, se localizan intra y
extracelular.
Grupo heterogéneo de moléculas hidrófobas e hidrófilas que capturan RL y
originan especies químicas menos nocivas para la integridad celular.
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19. ESTRÉS OXIDATIVO
• Es un desequilibrio de radicales libres y antioxidantes en el cuerpo, que puede
provocar daños en las células y los tejidos.
Exceso de producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) en relación con la defensa
antioxidante.
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20. ESTRÉS OXIDATIVO
• Los ERO son productos químicos intermedios a base de oxígeno con alta
reactividad.
• El equilibrio entre la producción de ERO y los sistemas destinados a mitigar se
denomina “estado redox”.
ERO
Varios factores contribuyen al estrés oxidativo y al exceso de producción RL.
Dieta, estilos de vida, radiación y
contaminación.
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21. ALTERACIONES CELULARES
2. Daño en tejidos: por daño en lípidos, proteínas y
carbohidratos.
Estrés oxidativo: origen, evolución y consecuencias de la toxicidad del oxígeno, Nova - Publicación Científica en Ciencias Biomédicas - Issn: 1794-
2470 - Vol. 10 No. 18 Julio - Diciembre de 2012: 135 - 250
• Reclutamiento de macrófagos
• Daño mitocondrial
• Interferencia con defensas antioxidantes
• Aumento del calcio intracelular
• Conversión de la xantina deshidrogenasa a
xantina oxidasa.
1. Adaptación: Aumento de la actividad de
los sistemas de defensa antioxidante que
protege a la célula frente a daños futuros.
3. Muerte celular: por necrosis o apoptosis.

22. PATOLOGÍAS
Deriva del sistema xantina-oxidasa, generando ERO
Generadas por pro-oxidantes que modifican el estado redox y
alteran la tolerancia a la glucosa, favoreciendo el EO mitocondrial.
Tipo inflamatorio y mayor actividad de la enzima nicotinamida
adenina dinucleótido fosfato-oxidasa (NADPH-ox).
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Enf. Ca y diabetes mellitus.
Aterosclerosis e inflamación
crónica.
Lesión isquémica por reperfusión.

23. PATOLOGÍAS
El estrés crónico y la oxidación continua lleva a defectos de
proteínas y formación de oligómeros tóxicos de proteínas en los
lisosomas, llamados lipofuscina o bien en el citosol, alto peso
molecular.
Alzheimer y Parkinson.
Efecto dañino de los RL a través de la oxidación de biomoléculas
como lípidos, ADN y proteínas.
Proceso de envejecimiento.

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26. DIABETES MELLITUS
Hiperglicemia
Proteínas
Autoxidación de
azúcares
ERO
hemoxigenasa-1 que
afecta a las células-β
del páncreas
VIA SORBITOL disminución de NADPH
y GSH
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27. •

28. Rev Invest Med Sur Mex, 2013; 20 (3): 161-168

29. CK
CTE
BP
FO
ATP

31. Cómo se forman los
radicales libres
Anión superóxido 02 Reducción monovalente
de oxígeno molecular.
Radical Hidróxilo (OH)
Rotura del enlace
covalente entre el
oxígeno y un hidrógeno.
de una molécula de H20.
Radical Peróxilo (ROO)
Por acción de un radical
libre de 02, OH, sobre las
cadenas de los ácidos
grasos polinsaturados.

32. ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO (ERO)
• Se generan durante el metabolismo oxidativo mitocondrial, así como en la respuesta
celular a xenobióticos, citocinas e invasión bacteriana.
• La mayoría de las especies reactivas de oxígeno se generan como subproductos durante
el transporte de electrones mitocondriales.
• ERO se forman como intermediarios necesarios de las reacciones de oxidación
catalizadas por metales.

33. METABOLISMO DEL OXÍGENO MOLECULAR
• El O2 se metaboliza al final de la cadena de transporte de electrones mitocondrial, donde los electrones y
protones que han completado el proceso de transporte se acumulan.
• Para una reducción completa del oxígeno molecular hasta agua es necesario añadir cuatro electrones (e–) y
cuatro protones (H+).
• En la primera reacción se añade un electrón al oxígeno (O2) y se produce el radical superóxido (O• 2).
• La adición de un electrón al superóxido crea el peróxido de hidrógeno (H2O2), el cual se disocia y forma un
radical hidroxilo y un ión hidroxilo (• OH + OH–), mediante una reacción catalizada por el hierro en su forma
reducida [Fe (II)].

34. • https://www.youtube.com/watch?v=HaVfaMA0JkY