ReP USP - Detalhe do registro: Mecanismos da reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito: geração de radicais livres e oxigênio singlete. Possíveis implicações biológicas
Mecanismos da reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito: geração de radicais livres e oxigênio singlete. Possíveis implicações biológicas (2014)
Bechara, Etelvino José Henriques (Orientador)
Autor USP: MASSARI FILHO, JÚLIO - IQ
Subjects: COMPOSTOS ORGÂNICOS; RADICAIS LIVRES; OXIGÊNIO; ESTRESSE OXIDATIVO
Abstract: Peroxinitrito é um potente agente oxidante, nitrante e nucleofílico formado in vivo pela reação difusional do radical ânion superóxido com óxido nítrico, cuja produção exacerbada em situações de estresse oxidativo e nitrosativo pode resultar em danos a biomoléculas e estruturas sub-celulares. Por outro lado, vários compostos carbonílicos reativos tais como acroleína e compostos α-dicarbonílicos são descritos como citotóxicos e genotóxicos, pois reagem com biomoléculas aminadas resultando em perda de funções nativas, situação esta denominada de "estresse carbonílico". Dentre os metabólitos α-dicarbonílicos, altamente suscetíveis a adições nucleofílicas, destacam-se o biacetilo, derivado do metabolismo hepático de etanol e contaminante de alimentos, e metilglioxal e glioxal, ambos catabólitos de glicose, proteínas e lipídios acumulados em doenças relacionadas ao envelhecimento. Neste trabalho, observou-se que, em tampão fosfato normalmente aerado de pH próximo à neutralidade, (i) estes três compostos sofrem adição nucleofílica de peroxinitrito com constantes de velocidade de segunda ordem uma a três ordens de grandeza acima dos valores relatados para compostos monocarbonílicos ('k IND.2' ≈ 4-100 'M POT.-1''s POT.-1'); (ii) os sistemas biacetilo ou metilglioxal/peroxinitrito consomem o oxigênio dissolvido com produção de acetato ou acetato e formiato, respectivamente, via radical acetila capaz de acetilar histidina, lisina e 2'-desoxiguanosina se adicionados à mistura reacional; e (iii) o sistema glioxal/peroxinitrito gera sucessivamente radical formila e radical formilhidroperoxila, cujo desproporcionamento a formiato e gás carbônico é acompanhado da emissão de luz no infra-vermelho próximo ('λ IND.max' = 1270 nm), atribuída a oxigênio molecular no estado singlete ('O IND.2''ANTPOT.1 Δ IND.g') (Reação de Russell). Estesestudos evidenciam que a reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito gera radicais livres e embasam a hipótese de que possam contribuir para a acetilação radicalar, não-enzimática intracelular, de proteínas (epigenética) e DNA, portanto potencialmente implicadas na fisiologia e patologia do envelhecimento e desordens metabólicas, nas quais a participação de espécies reativas de oxigênio, nitrogênio e compostos carbonílicos foi relatada. Deve-se ainda notar que a descoberta de acetilação radicalar de biomoléculas por metabólitos α-dicarbonilicos e peroxinitrito prepara o caminho para a identificação de novas reações químicas de biomoléculas, não catalisadas por enzimas, que possam eventualmente revelar novos biomarcadores teciduais em doenças adquiridas e inatas
MASSARI FILHO, Júlio; BECHARA, Etelvino José Henriques. Mecanismos da reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito: geração de radicais livres e oxigênio singlete. Possíveis implicações biológicas. 2014.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02102014-081602/ >.
Massari Filho, J., & Bechara, E. J. H. (2014). Mecanismos da reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito: geração de radicais livres e oxigênio singlete. Possíveis implicações biológicas. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02102014-081602/
Massari Filho J, Bechara EJH. Mecanismos da reação de metabólitos α-dicarbonílicos com peroxinitrito: geração de radicais livres e oxigênio singlete. Possíveis implicações biológicas [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-02102014-081602/