Data Collection Method 34

La cadena de reacciones que los radicales libres producen en los ácidos grasos consiste en tres etapas esenciales: iniciación, propagación y terminación (Figura 7).

Figura 7.- Esquema de la peroxidación lipídica.

b) R + O2 RO••••2 RO••••2+ RH RO2+ R•••• c) PROPAGACIÓN TERMINACIÓN d) 2 R•••• RR e) 2 RO••••2 O2+ ROOR f) RO••••2 + R•••• ROOR - H•••• COOH •••• COOH •••• COOH •••• COOH R•••• INICIACIÓN

4.1.1.- Reacciones de Iniciación

Cualquier especie capaz de secuestrar un átomo de hidrógeno de una cadena carbonada en un ácido graso (LH) dará lugar a un radical localizado en el átomo de carbono correspondiente (C• ó L•) de esta estructura (Figura 7). En la molécula del ácido graso se produce una reestructuración para formar un dieno conjugado, un cambio en la disposición de los dobles enlaces, junto con el corrimiento del radical carbonilo (C•) para situarse sobre el siguiente átomo adyacente.

En la peroxidación lipídica existen otros mecanismos iniciadores, como pueden ser los desencadenados por los propios productos de la peroxidación lipìdica, ya que se trata de especies activadas, si bien, pueden también considerarse como agentes propagadores en el sentido de generar y atacar a estructuras lipídicas vecinas. Es importante el papel de la transferencia elctrónica a partir de iones metálicos, puesto que las reacciones redox entre iones metálicos de transición y compuestos peróxidos juegan un papel importante en la formación de radicales libres “in vivo”. Este es el caso del cobre y el hierro principalmente, aunque la reacción de iniciación de la peroxidación lipídica se ha observado también con otros metales de transición. El mecanismo de acción más importante desde el punto de vista de la producción “in vivo” es la reacción de Fenton (Pryor, 1976; Gutteridge et al., 1986; Wink et al., 1994; Lloyd et al., 1997).

Sin duda, la especie responsable de esta iniciación en presencia de iones metálicos es el radical hidroxilo. Tanto esta especie como otras derivadas de la peroxidación lípidica son capaces de abstraer un átomo de hidrógeno por sí solos (Gutteridge et al., 1985; Halliwell et al., 1992).

Existe otro mecanismo de inciación de las reacciones de peroxidación, como es la ruptura de enlaces químicos por acción fotolítica (Pryor, 1976; Elgendy et al., 1998).

No se debe olvidar el papel de las radicaciones ionizantes como mecanismo iniciador del daño tisular. Es un hecho suficientemente conocido no sólo en la patología clínica, sino también en la industria de síntesis de polímeros, el papel de las radicaciones ionizantes y las especies intermediarias reactivas en dichos procesos (Bertsche, 1984).

Finalmente, hay que mencionar el papel de las reacciones tóxicas desencadenadas por diversos xenobióticos como el tetracloruro de carbono, o fármacos antitumorales como la adriamicina, en cuyo mecanismo de acción farmacológica está implicada la formación de especies moleculares activadas, y cuya selectividad celular o no actuación sobre células normales está por resolver (Valls-Bellés et al., 1994).

4.1.2.- Reacciones de propagación.

Son reacciones en las cuales, a diferencia de lo que ocurre en los procesos de iniciación y terminación, se mantiene constante el número de radicales libres que en ellas participan.

Después de la abstracción de un hidrógeno y el reajuste molecular, el radical creado presenta una alta reactividad con las moléculas de O2, dando

lugar al radical peróxido (RO•2).

Por otra parte, el radical peróxido puede inducir a la abstracción de otra molécula de ácido graso vecina, iniciando de esta forma otro ciclo de peroxidación. La reacción terminará cuando se produzca un consumo de sustratos o por la extinción de especies paramagnéticas a radicales o moléculas de mayor estabilidad y menor reactividad.

4.1.3.- Reacciones de terminación.

Las reacciones de terminación suponen un proceso en el que participan más de un tipo distinto de radicales libres y en el que varios mecanismos de terminación son posibles.

Son esencialmente tres reacciones de terminación, que conducen a la desaparición de las especies más reactivas, para ir sustituyéndolas progresivamente por moléculas de mayor estabilidad química.

De entre estas tres reacciones, se diferencian dos tipos: d) Homoterminación y e) y f) Terminación cruzada (Fígura 7).

Los radicales 2RO• y O•2 se combinarán entre sí para formar el compuesto

ROOR, o bien para sufrir oxidaciones posteriores. La elección entre uno u otro camino reaccional dependerá, entre otras cosas, de la viscosidad, así como de la concentración del oxígeno en el medio. El factor determinante para que se produzca una u otra reacción será la estructura del sustrato.

Las connotaciones de las reacciones de terminación pueden resultar importantes desde el punto de vista fisiopatológico celular. De ninguna manera debe asumirse que la evolución de los mecanismos de terminación acaba con el peligro distorsionante de los radicales libres, sino todo lo contrario. Efectivamente, en la reacción (d) aparecen enlaces neoformados con diversas biomoléculas que pueden resultar altamente destructivos para aquellos sistemas biológicos en los que éstos se establezcan de forma sistemática, permanentemente y definitiva.

Como consecuencia de la peroxidación lipídica, se produce una alteración en la conductibilidad, fluidez, permeabilidad y transporte de las membranas. Si consideramos la localización crítica de los ácidos grasos poliinsaturados como componentes principales y mayoritarios de las membranas celulares, pueden ser alteraciones muy importantes. Efectivamente, una de las primeras consecuencias es la destrucción de la membrana. Los fosfolípidos, en los que al menos una de sus moléculas esterificadas es un ácido graso poliinsaturado,

constituyen los elementos moleculares básicos de las membranas celulares, al mismo tiempo que representan objetivos potenciales y especialmente selectivos para el ataque de las espécies oxigénicas. El grado de lesión de la membrana celular puede ser escaso y no llegar a suponer importantes cambios en la composición de sus componentes lipídicos. Sin embargo, esto puede ser suficiente como para potenciar la susceptibilidad de la membrana a posteriores daños oxidativos (Gutteridge et al., 1985).