Radicales Libres

ESTRUCTURA QUIMICA DE LOS RADICALES LIBRES

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA QUIMICA SEMINARIO

ESTRUCTURA QUIMICA DE LOS RADICALES LIBRES

Rodrigo Núñez Bravo Fiorella Ortega Alvino

Lima – Perú 2007

A nuestros padres y en general a todas nuestras familias, que nos han apoyado en las buenas y en las malas.

INTRODUCCION El concepto de radicales libres se originó en el siglo pasado, cuando por primera vez los químicos orgánicos observaron que ciertos grupos de átomos dentro de una molécula, durante las reacciones químicas, parecían saltar de una molécula a otra. Cuando un radical se salía de una molécula, llegaba a ser libre. De allí su nombre. Pero al fin del siglo, en la medida que mejoraron los métodos analíticos, y no se pudo comprobar la existencia real de estos radicales libres, los científicos llegaron a dudar de su existencia. Fue en el año 1900, que el químico Moisés Gomberg, que trabajaba en la Universidad de Michigan, afirmó que había descubierto el primer radical libre. Mientras trataba de sintetizar un nuevo compuesto, había creado un radical libre, el radical trifenilmetilo. A diferencia de todos los radicales que ahora sabemos que tienen una vida muy corta, este extraño radical era más estable, por lo que pudo estudiarse por los métodos químicos convencionales. Con todo, como sucede muchas veces en la investigación científica, este anuncio no tuvo mayor eco, sepultándose de nuevo los radicales libres por otros 30 años. Fue durante la Segunda Guerra Mundial, en que Estados Unidos dejó de tener acceso al caucho natural del Sudeste Asiático y de la India, que los radicales libres tomaron de nuevo actualidad. Ello debido al rol clave de los radicales en la química de los polímeros. A partir de entonces se comenzaron a conocer las propiedades básicas de los radicales libres y las tremendas posibilidades en sus aplicaciones industriales. El desarrollo de polímeros, como el neoprén (una goma sintética) y la química de los plásticos, dieron un gran soporte a la investigación de esta área, y el rol que los radicales libres jugaban en el proceso de polimerización. Entre los años 1940 y 1960, con el desarrollo de la energía nuclear y el estudio del efecto de las radiaciones (que son mediadas por reacciones de radicales libres), despertó un enorme interés por conocer más acerca de ellos. De allí comenzó el interés por conocer las funciones de estos radicales en toda la biología celular. Más tarde, el fantástico desarrollo de la electrónica, permitió fabricar instrumental que pudo detectar lo efímero de los radicales libres, que existían por tiempos tan cortos como mil millonésimas de segundos.

INDICE Introducción

Capítulos

Capitulo I: 1.1.Antecedentes 1.2. Definición 1.3. Causas 1.4. Efectos

Capitulo II: 2.1.Clasificación 2.2. Estructura 2.3. Ecuaciones y reacciones 2.4. Polimerización por radicales

Capitulo III: Antioxidantes 3.2. Medidas de prevención 3.3. Enfermedades 3.1.

CAPITULO I: 1.1. ANTECEDENTES Lo peligroso que pueden ser estos radicales se demostró en Junio 28 de 1986, en la trágica explosión del transportador espacial “Challenger”, que estalló en el aire, desapareciendo toda su tripulación. Ello sucedió cuando un anillo defectuoso del estanque central de propulsión dejó escapar gases calientes que comenzaron a quemar la cara externa de él. En cuestión de segundos, las llamas alcanzaron a los estanques laterales, que contenían hidrógeno como combustible y oxígeno líquido oxidante. Se produjo así la mezcla incontrolada de hidrógeno y oxígeno, produciendo inmediatamente una tremenda explosión, que no era sino el resultado de la reacción de los radicales libres que se formaron. Pero esta no fue la primera vez que han causado desastres. Hace 60 años (1937), también como consecuencia de una reacción basada en radicales libres, estalló el dirigible alemán Hinderburg, una nave aérea llena de hidrógeno, se incendió en segundos, matando a 36 personas entre pasajeros y tripulación. En esa ocasión, una chispa (tal vez debida a descarga de electricidad estática de la atmósfera, o quizás a un sabotaje), fue la causante que se formaran radicales libres al mezclarse el hidrógeno que se escapaba de la nave con el oxígeno atmosférico. Estos dos ejemplos nos señalan lo violentos que pueden ser estos radicales libres. En forma no tan violenta, estos mismos radicales libres están metidos en muchos procesos, desde aquellos que proporcionan el equilibrio en el balance de la vida, hasta aquellos que son esenciales para la vida misma, o, por el contrario, para que ésta ya no pueda continuar. Pero no sólo en las funciones del organismo están metidos, sino que en casi todo lo que nos rodea. La luz solar, en la alta atmósfera, genera radicales libres. Los motores a combustión, deben su funcionalidad a los radicales libres, ya que actúan como intermediarios en la generación de energía a partir del combustible. Al mismo tiempo, el proceso de combustión de los hidrocarburos contenidos en el combustible, libera radicales hacia la atmósfera, donde contribuyen a la contaminación. Al quemar madera o papeles, también se producen radicales libres. El Random que puede liberarse en nuestras casas, también genera radicales libres cuando éste alcanza a los pulmones, lo que de acuerdo a algunos expertos, puede producir un cáncer pulmonar. Por otra parte, las radiaciones que se usan para curar el cáncer, mata a las células vía la formación de radicales libres. Un asado a la parrilla, adquiere el exquisito sabor gracias a la reacción de los radicales libres. Pero son también los radicales libres los culpables que las grasas y aceites se enrancien. También los radicales libres están metidos en la industria y son esenciales, por ejemplo, en la producción de polímeros, como en los plásticos de polietileno.

1.2. DEFINICION Los radicales libres son átomos o grupos de átomos que tienen un electrón (e-) libre en capacidad de aparearse, por lo que son muy reactivos y la consecuencia de estas reacciones genera una desorganización en las membranas celulares de nuestro organismo. Dicho desorden es letal para la célula. La vida biológica media del radical libre es de microsegundos. Un radical de vida extremadamente corta y de gran relevancia biológica es el (•OH) o radical hidroxilo. Este se genera al partirse la molécula de agua, por ejemplo, debido a una radiación ionizante como son los rayos X o por la acción de rayos gama. Este radical hidroxilo es el más perjudicial. Los efectos son: • • •

Sobre los ácidos nucleicos produce una peroxidación y consiguiente modificación química de sus bases nitrogenadas. Sobre las proteínas produce una oxidación de los grupos sulfhidrilo convirtiéndolos en grupos disulfuro. Y sobre los lípidos, ataca a los ácidos grasos insaturados de los fosfolípidos, y otros componentes de las membranas celulares formando hidroperóxidos que terminan alterando la permeabilidad selectiva de las membranas celulares.

Nuestro organismo está luchando contra los radicales libres cada momento del día. El problema para nuestra salud se produce cuando nuestro organismo tiene que soportar un exceso de radicales libres durante años, producidos mayormente por los contaminantes externos que penetran en nuestro organismo. Las reacciones químicas de los radicales libres se dan constantemente en las células de nuestro cuerpo y son necesarias para la salud. Pero, el proceso debe ser controlado con una adecuada protección antioxidante.

1.3. CAUSAS

Existen diversas causas para la producción de radicales libres. En algunos casos intervienen factores internos, y en otros casos, factores externos.

FACTORES EXÒGENOS: Se pueden sintetizar en el laboratorio. Pueden ser producto de la contaminación atmosférica, el humo del cigarrillo que contiene hidrocarburos aromáticos polinucleares, así como aldehídos que producen distintos tipos de radicales libres en nuestro organismo. El consumo de aceites vegetales hidrogenados tales como la margarina y el consumo de ácidos grasos trans como los de las grasas de la carne y de la leche también contribuye al aumento de los radicales libres. FACTORES ENDÒGENOS: El mismo cuerpo humano fabrica los radicales libres por el contacto con el oxígeno(respiración). También se producen radicales libres por la acción de las enzimas oxidantes y las células fagocitarias. Los radicales libres producidos por el cuerpo para llevar a cabo determinadas funciones son neutralizados fácilmente por nuestro propio sistema. Con este fin, nuestro cuerpo produce unas enzimas (como la catalasa, peroxidasas, y superóxido dismutasas) que son las encargadas de neutralizarlos. Estas enzimas tienen la capacidad de desarmar los radicales libres sin desestabilizar su propio estado.

1.4. EFECTOS

Los radicales libres actúan en el organismo alterando a las membranas celulares y atacando las proteínas, los lípidos o grasas ("oxidación") y material genético de las células, como el ADN. Se estima que el ADN de cada célula es golpeado unas 10,000 veces cada día por radicales libres. Las mutaciones del ADN, si pueden ser fatales para un organismo en particular, son también las que explican la diversidad de especies que habitan este planeta. Aunque sólo una diminuta parte de las nuevas especies generadas por mutaciones sobreviven a la selección natural, no dejan de ser estas mutaciones la causa de la evolución. Si los errores de replicación del ADN, la radioactividad natural y los rayos ultravioletas inducen mutaciones, es muy probable que los radicales libres hayan tenido un creciente papel en el proceso. En el transcurso de los años, los radicales libres pueden producir una alteración genética sobre las células que se dividen continuamente contribuyendo a aumentar el riesgo de cáncer por mutaciones genéticas o bien, disminuyen la funcionalidad de las células que no se dividen tanto, disminuyendo el número de mitocondrias, que es característico del envejecimiento. En los lípidos y proteínas de la membrana celular los radicales libres producen daño al tomar sus electrones, por lo tanto no podrán cumplir sus funciones como el intercambio de nutrientes y descartar los materiales de deshecho celular, haciendo imposible el proceso de regeneración y reproducción celular. También los aminoácidos que forman las proteínas pueden sufrir alteraciones que modifican su estructura molecular, impidiendo su acción biológica. En el caso de las enzimas (que son proteínas), el daño puede impedir su acción catalizadora. También los polisacáridos, que desempeñan funciones de protección y/o lubricación de los epitelios, pueden ser afectados, disminuyendo así las defensas y favoreciendo las inflamaciones. Pero a pesar de todo, los radicales libres no son intrínsecamente malos. De hecho, nuestro propio cuerpo los fabrica en cantidades moderadas para luchar contra bacterias y virus, regular la estructura y función de las proteínas, controlar el tono muscular, etc. Además desempeñan una función importante en la combustión, en la polimerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos. Mientras más se avanza en el conocimiento de los procesos metabólicos que ocurren en el interior de la célula, más se conoce la importante función de los radicales libres. Además del rol que tienen en la mitocondria y en la fracción del retículo endoplasmàtico liso, se han identificado otras funciones celulares donde también intervienen los radicales libres oxigenados. Los fagocitos de la sangre son un ejemplo, como también los macrófagos, los leucocitos y los leucocitos polimorfos nucleares. Todos ellos, en sus mecanismos de defensa contra las bacterias y virus, utilizan un mecanismo generador de radicales libres. En la síntesis de prostaglandinas, también se utilizan radicales libres, del mismo modo que en la síntesis del colesterol y las hormonas esteroidales. La hidroxilación de los aminoácidos lisina y prolina a hidroxilisina e hidroxiprolina respectivamente, necesarios para la biosíntesis del colágeno, requiere de la participación del radical libre hidroxilo. Así cada día se van conociendo nuevas funciones en las que intervienen los radicales libres.

CAPITULO II: 2.1. CLASIFICACION

Los radicales libres se dividen en: 1) Radicales libres inorgánicos o primarios: •

Radicales libres derivados del oxígeno

Cuando la vida apareció en la Tierra no había oxígeno molecular en la atmósfera. Fueron las primeras algas fotosintéticas las que lo generaron. Sólo después apareció una segunda generación de seres, de la que formamos parte, que usa el ciclo de Krebs y el oxígeno como receptor final de electrones para generar energía. Sin embargo, uno o dos por ciento del oxígeno utilizado en este proceso, en vez de ser convertido en agua es parcialmente reducido en anión superóxido, es decir, el oxígeno molecular con un electrón más. Esta "fuga" puede resultar peligrosa, pero también ventajosa, mientras sea controlada. Las células de nuestro cuerpo requieren oxígeno para funcionar. De hecho nuestro metabolismo, es decir la suma de los procesos químicos de nuestro cuerpo relacionados con la utilización del alimento, está fundamentado sobre las propiedades químicas del oxígeno. Los físicos han identificado una propiedad en las partículas que componen los átomos a la que denominan rotación. Por lo general cada electrón en un átomo forma pareja con otro de rotación contraria. En el caso del oxígeno esto no sucede, ya que dicho elemento posee dos electrones sin su correspondiente pareja, es decir es un birradical y estos en órbitas distintas se desplazan en sentido paralelo, lo cual confiere al oxígeno un cierto grado de estabilidad. Este hecho convierte al oxígeno en un elemento altamente reactivo. Un átomo de oxígeno siempre está a la búsqueda de otro átomo con el cual aparear o intercambiar electrones. Esta es precisamente la característica que hace a los átomos de oxígeno esenciales para la vida ya que gran parte de las reacciones químicas de nuestro cuerpo requiere la transferencia de electrones. El oxígeno para transformarse en radical tiene que adquirir un electrón, es decir experimentar una reducción. Según las circunstancias de las uniones del oxígeno, se pueden originar cuatro derivados reactivos, dos de ellos verdaderos radicales: el anión superóxido y el hidroxilo, y dos formas muy reactivas pero sin la exagerada agresividad de los radicales: el peroxido de hidrógeno y el oxígeno singlete Tal como ya se señaló el proceso de reducción del oxigeno molecular ocurre en cuatro etapas que involucran, cada una de ellas, la incorporación de un

electrón a la molécula. Así se forma el radical libre “superóxido” (02•). Posteriormente se forma el peróxido de hidrógeno (H202), que aunque no es un radical libre, es de gran reactividad. Un nuevo proceso de reducción transforma el peróxido de hidrógeno en el radical libre hidroxilo (•OH), y finalmente se forma como producto final el agua. El radical superóxido es poco reactivo y tiende a reaccionar consigo mismo dando origen a un proceso conocido como “dismutación”, que lo transforma en peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular. El aspecto más relevante de esta reacción es que el radical superóxido puede además reaccionar con el producto de su propia dismutación (el peróxido de hidrógeno), formando, entre otros productos, el radical libre hidroxilo, considerado como uno de los productos más reactivos del oxígeno. Las reacciones que se verifican con la transferencia de un electrón desde un dador electrónico a un aceptor electrónico se denominan reacciones de óxidoreducción. En la cadena respiratoria citocromo-oxidasa mitocondrial, se realiza el transporte electrónico desde un sustrato orgánico glucídico, a un aceptor electrónico (el oxígeno molecular), quedando agua y energía liberada, que el organismo tanto requiere y almacena bajo la forma de adenosintrifosfato (ATP). En esta reacción los electrones se desplazan por pares, pero una pequeña parte, que oscila del 2 % al 5 %, es objeto de una reducción monovalente, de un solo electrón, resultando un RL de cada electrón impar, generalmente el temido anión superóxido. Este radical es degradado por la superóxido dismutasa (SOD) y específicamente neutralizado en gran medida por la vitamina E. La producción de oxirradicales es permanente dentro de la célula viviente y está vinculado con las áreas donde el oxígeno tiene mayor actividad. Se ha identificado que diferentes componentes o sistemas metabólicos celulares producen constantemente radicales libres del oxígeno (superóxidos e hidroxilos). Se estima que las mitocondrias (que es el lugar de la célula en que se produce la energía, que dan cuenta del 80% del consumo celular del oxigeno molecular, transforman un 5% de este consumo a radicales libres superóxidos e hidroxilos. De la misma forma, la fracción del retículo endoplasmàtico liso (otro organelo intracelular) que realiza la metabolización tanto de sustancias endógenas (prostaglandinas, ácidos grasos, etc.) como exógenas (drogas, colorantes, saborizantes, antioxidantes, etc.) consume un 15% del oxigeno molecular, pero sin embargo en este lugar se estima que entre el 20 a 30% del oxigeno consumido, se transforma a radicales libres, particularmente a radicales hidroxilos. Ello es debido a la poderosa actividad oxidante que caracteriza a este organelo celular. En 1969 se descubrió la superóxido dismutasa, una enzima cuya función es convertir dos aniones superóxidos en un oxígeno y un peróxido de hidrógeno, comprobándose así la existencia de una maquinaria biológica especial para la eliminación de radicales libres. Hoy se sabe que, además del anión superóxido, existen en la célula otros radicales libres, como el radical hidroxilo, el más peligroso de ellos.

Aunque el anión superóxido pueda actuar como oxidante o como reductante, la mayor amenaza que representan los radicales libres, en particular el radical hidroxilo, es por su capacidad oxidante, es decir, su capacidad de "robar" electrones. Esto puede ser fatal por diversas causas: mutaciones en el ADN, in activación de enzimas y destrucción de las membranas celulares (peroxidación lipídica). Por eso existen una serie de enzimas protectoras o antioxidantes catalíticos. Además de varias superóxido dismutasas con estructuras muy diferentes, se han descubierto la catalasa y la glutathion peroxidasa, las cuales tienen como función convertir el peróxido de hidrogeno en oxígeno y agua, previniendo así la formación del radical hidroxilo. Minerales y metales de transición como el selenio, el cobre, el zinc, el manganeso e incluso el hierro, son indispensables para el funcionamiento de las enzimas antioxidantes. Existen además moléculas relativamente sencillas de apoyo, como son las vitaminas C y E, la melatonina y diversas flavonoides.

Especies Reactivas de Oxígeno (EROs) Radicales Libres Radical Peróxido Radical Hidroxilo Anión Superóxido

No Radicales Peróxido de hidrógeno Oxígeno Singlete

2) Radicales libres orgánicos o secundarios: Se pueden originar por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más larga que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre. 

Radicales libres derivados del nitrógeno

De las especies reactivas del nitrógeno, el óxido nítrico es el representante más sobresaliente. El ácido nítrico tiene muchas funciones biológicas, participa como constituyente del factor relajante derivado del endotelio, el cual puede relajar la musculatura lisa vascular, inhibir la agregación plaquetaria y revertir la transmisión de la neurona mensajera. La biosíntesis del óxido nítrico a partir de la L-arginina puede ser un camino metabólico para la regulación de la función y de la comunicación celular. Los macrófagos producen óxido nítrico como parte de sus armamentos citotóxicos. El óxido nítrico es portador de un electrón impar, es un RL activo y puede reaccionar con el oxígeno para formar el anión peroxinitrito, sobre el cual la vitamina C en el plasma sanguíneo ejerce su mayor efecto necrofágico. Últimamente se le ha dado importancia a las proteínas hemo, como inductoras del estrés oxidativo relacionado con el ejercicio físico de alta intensidad, el cual se acompaña de elevación sérica de los niveles de metamioglobina y disminución de antioxidantes como el glutathion reducido. La metamioglobina proveniente del músculo dañado por sobre estimulación o rabdomiolisis, causa falla renal. Posiblemente la interacción de la metamioglobina y la metahemoglobina, con los peróxidos, acentúe el estrés oxidativo durante el ejercicio. El ácido láctico producido durante el ejercicio físico es un magnífico agente quelante que por su parte tiene la capacidad de prevenir o disminuir la obstrucción ateromatosa vascular.

2.2. ESTRUCTURA

Los radicales libres presentan una hibridación sp2 en el átomo de carbono deficiente en electrones y son planos. A diferencia de los carbocationes, el orbital p no esta vacío sino que contiene un electrón desapareado. Un carbocatión es un ion con un átomo de carbono cargado positivamente. El átomo de carbón cargado en un carbocatión tiene solamente seis electrones en su capa externa de valencia en vez de los ocho electrones de valencia que aseguran la estabilidad máxima (regla del octeto). Por lo tanto el catión del carbono es inestable y muy reactivo, intentando completar su octeto de electrones de valencia así como recuperar su carga neutra. La siguiente es la estructura orbitàlica del radical metilo (CH3·) O rb ita l 2 p v a c io c o n u n e le c tro n d e s a p a re a d o

H C H

+

R a d ic a l m e tilo

H S P2

La siguiente es la estructura orbitàlica del carbocatión metilo: O rb ita l 2 p v a c io

H C H

+

C a rb o c a tio n m e tilo

H S P2

Los radicales libres recorren nuestro organismo intentando robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica. Una vez que el radical libre ha conseguido robar el electrón que necesita para aparear su electrón libre, la molécula estable que se lo cede se convierte a su vez en un radical libre, por quedar con un electrón desapareado, iniciándose así una verdadera reacción en cadena que destruye nuestras células. Cuando tales especies activas se producen en la membrana celular, predomina la reacción en cadena de la Iipoperoxidación, proceso por el cual se oxidan -o, es decir, las moléculas de ácidos grasos ceden sus electrones a los radicales libres, principales componentes de las membranas celulares. El proceso de lipoperoxidación es una reacción autocatalítica: una vez comenzada, se mantiene a sí misma. Los productos finales de esta reacción -aldehídos, etano, pentano, cetonas, etc.- también contribuyen al efecto tóxico producido

2.3. ECUACIONES QUIMICAS Para escribir las ecuaciones químicas de los radicales libres frecuentemente se escriben poniendo un punto situado inmediatamente a la derecha del símbolo atómico o de la fórmula molecular como:

H2 + hν → 2 H· Esto se deriva de la notación de Lewis. Consideremos una molécula hipotética, consistente en un átomo A y un átomo B, expresada en esta forma A:B. En este caso, los puntos entre los dos átomos indican la unión química entre ellos, compuestas por un par de electrones que los comparten ambos átomos. Bajo condiciones muy extremas, como una temperatura muy alta o una exposición a radiaciones, esta unión puede quebrarse, produciéndose así dos radicales libres separados: A. y B., en que cada uno queda con un electrón no pareado.

A:B → A· + B·

(reacción de iniciación)

Pero el poder destructivo de estas reacciones se manifiesta cuando un radical libre actúa robando un electrón. En esta forma, él se estabiliza tomando un electrón ajeno o un átomo H a una molécula estable (M), que puede tener uno o muchos átomos de hidrógeno.

-

A· + M → A + ·M

+

(reacción de propagación)

En esta reacción, el radical A• llega a ser un ion estable, y la molécula M pasa a ser inestable, es decir un radical ion M• muy reactivo. Este tipo de proceso de auto perpetuación es el que hace especialmente dañino a los radicales libres en los sistemas biológicos. En otros tipos de reacciones, los radicales libres pueden combinarse entre sí y de este modo se quedan tranquilos, porque forman una molécula estable, al combinar ambos electrones no pareados.

A· + A· → A:A (o A-A) (reacción de terminaciòn) Debido a la necesidad de los radicales libres de alcanzar el apareamiento de los electrones, se considera que ellos pueden comportarse como agentes “oxidantes” o “reductores”, ya sea que actúen substrayendo o aportando electrones a otro átomo o molécula. Esto es muy importante en un medio biológico.

Las reacciones que afectan a los radicales libres se dividen normalmente en tres categorías: iniciación, propagación y terminación. •

• •

Reacciones de iniciación Son las reacciones que producen un aumento en el número de radicales libres. Pueden afectar a la formación de radicales libres a partir de especies estables como en la reacción 1 o pueden producir reacciones de radicales libres con especies estables para formar más radicales libres. Reacciones de propagación Son reacciones en las que el número de radicales libres total es el mismo que el de partida. Reacciones de terminación Son las reacciones en las que se produce una disminución neta del número de radicales libres. Típicamente dos radicales libres se combinan para formar una especie química más estable, por ejemplo: 2H· → H2

INTERMEDIOS DE REACCION: Las reacciones químicas transcurren por ruptura de determinados enlaces y formación de otros nuevos. Existe un momento en el proceso de reacción en el que se ha roto el enlace del reactivo y no se ha formado el enlace del producto. La sustancia en este estado se denomina intermedio de reacción. Se corresponden con un mínimo relativo en la curva Energía-Avance de la reacción. Son especies químicas de estructuras definidas y representables según la teoría de Lewis. Están presentes en la reacción durante un tiempo determinado y en ocasiones se pueden aislar y almacenar. La ruptura de los enlaces puede ser de dos tipos: •

Homolítica: cada uno de los grupos en que se divide la molécula se lleva un electrón del enlace. Este tipo de ruptura da lugar a los radicales libres.

•

Heterolítica: uno de los grupos en que se divide la molécula se lleva los dos electrones. Este tipo de ruptura da lugar a los carbocationes y carboaniones.

2.4. POLIMEROS

La Polimerización por radicales libres es el método más antiguo de síntesis polimérica, por este método se sintetizó por primera vez el Polietileno y el polipropileno. El mecanismo de reacción de esta polimerización incluye los siguientes pasos: 1. Iniciación 2. Propagación 3. Terminación Algunos pasos intermedios en la propagación incluyen eliminación de radicales y formación de ramificaciones. La formación de radicales, altamente reactivos por medio de peróxidos u otros agentes resulta en un crecimiento aleatorio (atáctico) de las cadenas de polímero, por esta razón es que este mecanismo no es utilizado para polímeros cuyo control de distribución de pesos moleculares y tacticidad son específicos. Los polímeros que típicamente pueden ser producidos por este mecanismo son: LDPE, a-PP, a-PS. Donde a significa atáctico

Polietileno

Estructura química del polietileno, a veces representada sólo como

(CH2-CH2)n El polietileno es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química es CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre. Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno. Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se arreglan abajo de la temperatura de reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.

El polipropileno (PP) es el polímero termoplástico, parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno (propeno). Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos. Entre otros polímeros obtenidos por polimerización por radicales libres tenemos el poliestireno, el polimetacrilato de metilo y el poliacetato de vinilo. ¿Qué es esta reacción y en qué consiste?

Todo el proceso comienza con una molécula llamada iniciador. Este puede ser por ejemplo el peróxido de benzoilo o el 2,2'-azo-bis-isobutirilnitrilo (AIBN). Lo que hace especial a estas moléculas, es que poseen la inexplicable habilidad de escindirse de un modo bastante inusual. Cuando lo hacen, el par de electrones del enlace que se rompe, se separa. Esto es extraño, dado que siempre que sea posible, los electrones tienden a estar apareados. Cuando ocurre esta escisión, nos quedamos con dos fragmentos llamados fragmentos de iniciador, provenientes de la molécula original, cada uno con un electrón desapareado. Las moléculas como éstas, con electrones desapareados reciben el nombre de radicales libres.

Sin embargo, estos electrones desapareados no se sentirán cómodos estando aislados y tratarán de aparearse. Si son capaces de encontrar CUALQUIER electrón con cual aparearse, lo harán. El doble enlace carbono-carbono de un monómero vinílico como el etileno, tiene un par electrónico susceptible de ser fácilmente atacado por un radical libre. El electrón desapareado, cuando se acerca al par de electrones, no puede resistir la tentación de robar uno de ellos para aparearse. Este nuevo par electrónico establece un nuevo enlace químico entre el fragmento de iniciador y uno de los carbonos del doble enlace de la molécula de monómero. Este electrón, sin tener dónde ir, se asocia al átomo de carbono que no está unido al fragmento de iniciador. Y usted podrá comprobar que ésto nos conduce a la misma situación con la que comenzamos, ya que ahora tendremos un nuevo radical libre cuando este electrón desapareado venga a colocarse sobre ese átomo de carbono. El proceso completo, desde la ruptura de la molécula de iniciador para generar radicales hasta la reacción del radical con una molécula de monómero, recibe el nombre de etapa de iniciación de la polimerización.

Créase o no, este nuevo radical reacciona con otra molécula de etileno, del mismo modo que lo hizo el fragmento de iniciador. De hecho, como usted puede apreciar, ésto no nos lleva a ninguna parte en cuanto al apareamiento de los electrones, ya que cuando esta reacción toma lugar una y otra vez, siempre formamos otro radical. El proceso de adicionar más y más moléculas monoméricas a las cadenas en crecimiento, se denomina propagación.

Puesto que seguimos regenerando el radical, podemos continuar con el agregado de más y más moléculas de etileno y constituir una larga cadena del mismo. Las reacciones como éstas que se auto-perpetúan, son denominadas reacciones en cadena. Por lo tanto, mientras la cadena siga creciendo, ¿a quién le importa que haya unos pocos electrones desapareados?

Lamentablemente, a los electrones sí les importa. Los radicales son inestables y finalmente van a encontrar una forma de aparearse sin general un nuevo radical. Entonces nuestra pequeña reacción en cadena comenzará a detenerse. Esto sucede de varias maneras. La más simple consiste en que se encuentren dos cadenas en crecimiento. Los dos electrones desapareados se unirán para formar un par y se establecerá un nuevo enlace químico que unirá las respectivas cadenas. Esto se llama acoplamiento. El acoplamiento es una de las dos clases principales de reacciones de terminación. La terminación es la tercera y última etapa de una polimerización por crecimiento de cadena. De hecho, iniciación y propagación son las dos primeras.

Ahora aquí viene la otra reacción de terminación: Otra forma en la que nuestro par electrónico puede concluir la polimerización es por desproporción. Esta es una manera bastante complicada en la cual dos cadenas poliméricas en crecimiento resuelven el problema de sus electrones desapareados. En la desproporción, cuando los extremos de dos cadenas en crecimiento se acercan, el electrón desapareado de una de ellas hace algo extraño. En lugar de unirse al electrón desapareado de la otra cadena, busca un compañero en cualquier parte. Encuentra uno en el enlace carbonohidrógeno del átomo de carbono vecino al otro carbono radical. De modo que nuestro electrón desapareado no sólo toma uno de los electrones de este enlace, sino también el átomo de hidrógeno. Ahora, nuestra primera cadena no tiene electrones desapareados, el carbono terminal comparte ocho electrones.

La que no está contenta es la cadena polimérica que pierde su átomo de hidrógeno. No sólo posee ahora un átomo de carbono con un electrón desapareado, ¡sino dos! Pero aunque parece un gran problema, en realidad no lo es tanto. Los dos carbonos radicales, siendo vecinos, pueden unir fácilmente sus electrones desapareados para formar un par y por lo tanto un enlace químico entre ambos átomos de carbono. Como éstos ya compartían un par electrónico, el segundo par creará un enlace doble en un extremo de la cadena polimérica.

A veces, el electrón desapareado en el extremo de la cadena se encuentra tan incómodo, que se aparea con un electrón de un enlace carbono-hidrógeno de otra cadena polimérica. Esto deja un electrón desapareado en el medio de la cadena que no puede formar un doble enlace terminal como el electrón del último ejemplo, pero sí puede y de hecho lo hace, reaccionar con una molécula de monómero, del mismo modo que lo hace el fragmento de iniciador. ¡Esto origina una nueva cadena creciente en la mitad de la primera cadena! Se llama transferencia de cadena al polímero y da lugar a un polímero ramificado. Esta reacción constituye un problema en el polietileno, tan grave que es imposible obtener polietileno lineal no ramificado por polimerización por radicales libres.

CAPITULO III: 3.1. ANTIOXIDANTES Los antioxidantes que se encuentran naturalmente en el organismo y en ciertos alimentos pueden bloquear parte del daño, entregando electrones que estabilizan y neutralizan los efectos dañinos de los radicales libres. Son sustancias que tienen la capacidad de inhibir la oxidación causada por los radicales libres, actuando algunos a nivel intracelular y otros en la membrana de las células, siempre en conjunto para proteger a los diferentes órganos y sistemas. Pueden ser mecanismos enzimáticos, llamados antioxidantes endógenos -que incluyen a las enzimas superóxido dismutasa, catalasa, glutation, peroxidasa y la coenzima Q-o los antioxidantes exógenos, que ingresan al organismo por la vía de los alimentos. Cuando llegan a las células, se depositan en sus membranas y las protegen de la lipoperoxidación. Tal es el caso de las vitaminas E y C y del caroteno. A diferencia de los antioxidantes enzimáticos, estos otros reaccionan con los radicales libres y modifican su estructura, es decir, los capturan o neutralizan, y se oxidan en el proceso. Finalmente, algunos metales, como selenio, cobre, zinc y magnesio, que en ocasiones forman parte de la estructura molecular de las enzimas antioxidantes, también son fundamentales en este mecanismo de protección celular. Se define como antioxidante a aquellas sustancias que presentes a bajas concentraciones respecto a las de un sustrato oxidable (biomoléculas) retarda o previene su oxidación. El antioxidante, al chocar con el radical libre cede un electrón, se oxida y se transforma en un radical libre débil no tóxico. En el ambiente intracelular tenemos antioxidantes naturales: catalasa, glutathion peroxidasa y superóxido dismutasa. El glutathion contiene selenio y ayuda en la prevención de la formación del radical hidroxilo, también regenera la vitamina C, que a su vez regenera la vitamina E. En el plasma sanguíneo encontramos antioxidantes naturales -proteínas- como la trasferrina, lactoferrina, ceruloplamina y albúmina. Otros antioxidantes encontrados en el plasma sanguíneo o suero son la bilirrubina, ácido úrico, melatonina, flavonoides y estrógenos. Los flavonoides son compuestos polifenólicos encontrados en las plantas como frutas y vegetales, que son excelentes antioxidantes. Comúnmente se encuentran también en el té, principalmente té verde, en el vino y en las frutas que fueron cosechadas hasta su maduración se encuentran gran cantidad de flavonoides, carotenoides, licopenes, todos con una potente acción antioxidante. Un nutriente tiene propiedades antioxidantes cuando es capaz de neutralizar la acción oxidante de la molécula inestable de un radical libre sin perder su propia estabilidad electroquímica. El organismo está luchando contra radicales libres a cada momento del día, pero el problema se produce cuando tiene que tolerar de forma continuada un exceso de radicales libres.

Como ya hemos señalado nuestro propio cuerpo produce varias sustancias destinadas a unirse a los radicales libres y neutralizarlos. En los alimentos que ingerimos también hay sustancias conocidas como antioxidantes que ayudan en esta tarea. En términos generales, los antioxidantes funcionan donando electrones con lo que evitan que los radicales libres los roben de nuestras células. Desde hace varias décadas se sabe que las vitaminas C y E y el Beta Caroteno poseen propiedades antioxidantes. Del mismo modo se sabe que los minerales selenio, zinc, manganeso y cobre cumplen una función importante ayudando a activar el sistema de defensas contra los radicales libres de nuestro cuerpo. Uno de los resultados del proceso de fotosíntesis por el que las plantas producen su energía es la liberación de oxígeno. Por lo tanto, las plantas también necesitan protegerse de los efectos dañinos de éste. Para esto han desarrollado diversas sustancias antioxidantes. Un dato importante acerca de los antioxidantes es que ninguno tiene la capacidad de controlar los diversos tipos de radicales libres y productos de oxidación que se producen en el organismo. Algunos antioxidantes se encargan de un tipo de radical libre mientras que otros se encargan de otros. Otro dato importante es que una vez un antioxidante lleva a cabo su labor protectora se convierte también en un radical libre. En ese momento varias cosas pueden suceder. Otro antioxidante puede venir en su auxilio y regenerarlo, también el antioxidante puede autodestruirse o en el peor de los casos puede reaccionar con alguna parte de la célula causando daños. Por esta razón muchos investigadores entienden que no es saludable concentrarse en ingerir grandes cantidades de uno o dos antioxidantes sino que es importante ingerir una variedad de estos. Clasificación de los antioxidantes

Exógenos Vitamina E Vitamina C Betacaroteno Flavonoides

Licopeno

Endógenos Cofactores Glutathion Cobre Coenzima Q Zinc Ácido tióctico Manganeso Enzimas: Hierro Superóxidodismutasa(SOD) Catalasa Glutatión peroxidasa Selenio

3.2. PREVENCIONES Se recomienda el consumo de los siguientes alimentos:

Nutriente:

Alimentos que lo contienen:

Disminución del riesgo de: Cáncer: pulmonar, gástrico, de cuello uterino, de mama y de colon.

Carotenos: pro vitamina A, Damasco, melón, zanahoria, presente en el reino vegetal. zapallo, acelga, espinaca. Otras enfermedades: infartos cardíacos y arteriosclerosis. Frutas cítricas: limón, naranja, mandarina, pomelo. Cáncer: al pulmón, a la laringe, al cuello uterino, al aparato digestivo.

Vitamina C Otros alimentos: tomate y papa.

Cáncer: de mama, pulmón, cuello uterino, estómago. Vitamina E

Acelga, espinaca, betarraga, achicoria, apio; aceites vegetales, harina integral y nueces. Otras enfermedades: infartos cardíacos y arteriosclerosis.

Licopeno: del grupo de los Tomate. carotenos.

Cáncer de próstata: reduce el tamaño del tumor y hace más lenta su diseminación. Cáncer: de mama y de estómago.

Isoprenoides

Tomate, aceite de oliva, frutilla, ciruela, uva, sandía. Otras enfermedades: leucemia.

ZINC

SELENIO

Se encuentra en las Ostras y carnes rojas, los carbohidratos ricos en fibra pueden reducir su absorción. No debe tomarse en exceso ya pueden provocar toxicidad.

Interviene en la curación de las lesiones en los atletas, ya que es esencial para la reparación y crecimiento de tejidos. Favorece el desarrollo inmunológico.

Se obtiene del marisco, Guisantes, Lentejas, Judías, Cereales integrales, Vísceras, Productos Lácteos, Verduras.

La deficiencia de este mineral puede aumentar el riesgo de padecer diversos tipos de cáncer. Trabaja con la Vitamina E para destruir peróxidos. El Selenio evita las enfermedades cardiovasculares, en especial el infarto y la apoplejía. Se emplea para tratar diversas formas de artritis.

También se recomienda: •

Suprimir el tabaquismo

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Evitar el abuso del alcohol

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Evitar la exposición a medios contaminados, respirar aire puro y propiciar el descanso en ambientes naturales

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Disminuir carnes y eliminar grasas animales

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Evitar el consumo excesivo de productos fritos sensibles a las reacciones oxidativas.

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Disminuir el consumo de alimentos refinados, como el azúcar refino y las harinas blancas

Estudios de epidemiología y estadísticas mostraron que los franceses tienen menos enfermedades cardiovasculares por ateroesclerosis que otros pueblos, a pesar del alto consumo de grasas saturadas y de colesterol, porque también tienen un alto consumo de frutas, verduras y vino. Esto es conocido como la paradoja francesa, atribuida al consumo de vino por sus propiedades antioxidantes. Un estudio de la Universidad de Cornell, en los Estados Unidos, reveló que una manzana pequeña y con cáscara es tan eficaz contra los radicales libres como 30 vasos de jugo de naranja

3.3. ENFERMEDADES Los radicales libres son grandemente reactivos capaces de oxidar muchas estructuras biológicas, dañándolas. Es lo que llamamos el daño oxidativo, importante causa del envejecimiento, el cáncer, la ateroesclerosis, los procesos inflamatorios crónicos y las cataratas, que son las más características. En determinadas circunstancias, la producción de radicales libres puede aumentar en forma descontrolada, situación conocida con el nombre de estrés oxidativo. El concepto expresa la existencia de un desequilibrio entre las velocidades de producción y de destrucción de las moléculas tóxicas que da lugar a un aumento en la concentración celular de los radicales libres. Las células disponen de mecanismos de protección del efecto nocivo de los radicales libres basado en un complejo mecanismo de defensa constituido por los agentes antioxidantes. El estrés oxidativo ocurre en los organismos que, por mala nutrición, enfermedad u otras causas, pierden el equilibrio entre radicales libres y antioxidantes. Es en esta situación de estrés oxidativo en la que se manifiestan las lesiones que producen los radicales libres, que reaccionan químicamente con lípidos, proteínas, carbohidratos y ADN al interior de las células, y con componentes de la matriz extracelular, por lo que pueden desencadenar un daño irreversible que, si es muy extenso, puede llevar a la muerte celular. Enfermedades o Procesos Asociados al Daño Oxidativo en las Moléculas Biológicas:

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Envejecimiento: Peroxidación de los ácidos grasos de la membrana celular y daño del ADN.

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Ateroesclerosis: Peroxidación de lípidos en las partículas de LDL con daño de otros componentes.

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Cáncer: Daño del ADN.

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Cataratas: Modificaciones irreversibles en las proteínas.

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Cuadros Inflamatorios Crónicos: Activación de genes relacionados con la respuesta inflamatoria.

Definición de algunas enfermedades: Aterogénesis Al proceso ateroesclerótico se considera como prototipo de los procesos de envejecimiento tisular. Cuando en ausencia de antioxidantes un radical libre sustrae, en el lumen vascular, un electrón a la grasa poliinsaturada del colesterol LDL, éste se oxida y da comienzo a la formación de la placa ateroesclerótica, y la disfunción del endotelio vascular. El resquebrajado endotelio permite el paso del LDL oxidado al espacio subendotelial. El endotelio enfermo origina fácilmente nuevos RL, se van acumulando las llamadas moléculas de adhesión. De seguidas el monocito se adhiere al endotelio, se transforma en monocito macrófago y luego en célula espumosa cargada de grasa, estas células estallan y con ello se inicia el núcleo lipídico de la placa. Ésta se complementará con la formación fibrosa que tiene lugar a expensas de migración y proliferación de células de músculo liso en el área afectada. Factores humorales y hemodinámicos llevan a la fractura de la placa aterogénica, que de sucederse en la pared cardiaca, da origen a eventos coronarios agudos. La clave de la aterogénesis estriba en la oxidación del colesterol LDL. El célebre aforismo "Tenemos la edad de nuestras arterias", permanece en plena vigencia. En el supuesto de combatir con éxito el proceso aterogénico, desaparecerían todas las afecciones cardiovasculares, se envejecería más lentamente, y se disfrutaría de una mejor calidad de vida. Inflamación El proceso inflamatorio bien sea de origen microbiano, físico-químico o traumático es una reacción de defensa excitada por un daño celular, por medio de la cual el organismo localiza, destruye y elimina el agente nocivo. Comienza por un aumento del flujo sanguíneo en el área afectada. Se acompaña de vasodilatación, aumento de la permeabilidad capilar, edema, pérdida de plasma, incremento de la viscosidad hemática, migración y adhesión de leucocitos y plaquetas al endotelio vascular, alteración de la función de barrera del endotelio, y trasmigración de los fagocitos, liberación de histamina y otros factores vasos reactivos, hemoaglutinación y formación de trombos. La miríada molecular conocida como sopa inflamatoria es incrementada por los RL. Estos se liberan en la isquemia, en la hipoxia y cuando aumenta la oxigenación de la zona inflamada, lo cual es demostrable por la presencia de la enzima SOD especialmente en el área de mayor fagocitosis. El proceso inflamatorio, independientemente de su etiopatogenia cuenta con la participación de RL derivados tanto del oxígeno como del nitrógeno, en los diversos períodos de sus etapas evolutivas inmanentes. Una incidental superproducción de RL que exceda los límites de su requerimiento originaría nuevos interrogantes nosológicos.

Humo del tabaco Cuando una persona no fumadora permanece media hora en una sala que contiene humo de tabaco, sus depósitos de antioxidantes descienden al mínimo. El fumador pasivo inhala el 85 % del humo proveniente de la quema del extremo que arde o fase de cenizas y el 15 % del exhalado por fumadores activos. El fumador activo en cada bocanada, aspira el humo proveniente de la fase gaseosa, añadiéndose una participación de la fase de alquitrán en caso de que no se use filtro a base de fibra de vidrio. El RL paraoxona aportado por sendas fases del humo del tabaco inhalado disminuye los niveles de la enzima paraoxonasa, ocasionando daño severo de la túnica elástica del alvéolo, lo cual conduce a la bronquitis crónica, enfisema pulmonar y, en otros casos al carcinoma bronquial. El humo del cigarro por intermedio de sus RL propende a la formación de trombos y a la acumulación del colesterol LDL oxidado en los macrófagos, paso previo a la formación de la placa de ateroma y a las afecciones obstructivas vasculares. El daño a la pared de la vejiga urinaria por acción del tabaco aparece tempranamente, consiste en un proceso inflamatorio irritativo crónico, con tenesmo e incontinencia que suele terminar en cáncer. El daño a la mucosa gastroduodenal de los fumadores y la sobreproducción de histamina en los estados prolongados de estrés, inducen la transformación de xantina-deshidrogenasa en xantino-oxidasa, lo cual propende a la aparición de la úlcera gástrica. Tanto los RL provenientes del tabaco, como la histamina sirven de cofactor en el duodeno, al proceso infeccioso del Helicobacter pylori relacionado con la úlcera crónica duodenal. El tabaquismo cursa con pérdida de calcio a nivel renal, desmineralización ósea, aumento de la actividad osteoclástica y disminución del umbral de fractura. La disminución de los estrógenos, la deficiencia de vitamina D y el alcoholismo son factores agravantes. Las personas expuestas a la inhalación del humo del tabaco, deberían considerar sus requerimientos de vitaminas C y E.

Envejecimiento y radicales libres El proceso de envejecimiento es un estado involutivo relacionado con la edad que comprende en su acción deletérea, aunque en diferente medida, a las células de todos los tejidos y sistemas corporales. La senilidad se expresa por la aparición de signos incontrovertibles, tanto anatómicos como funcionales, que señalan una limitación creciente de las actividades que el individuo era o fue capaz de realizar, signos que están directamente ligados al progreso de la edad. Los órganos y tejidos que los constituyen están expuestos, en todos los momentos de los días que vivimos, al acoso constante y devastador de estos protagonistas esenciales de nuestros infortunios corporales. Por el hecho de estar tan generalizados en la naturaleza y de que sus efectos sean acumulativos, se ha pensado que un imbalance entre RL y la barrera anti RL, a veces desproporcionado, tenga mucho que ver con lo que acontece en la etapas finales de nuestra existencia, incluyendo al envejecimiento prematuro y el fallecimiento. La hiperproducción o aumento descontrolado de RL trae consigo un desequilibrio entre RL y antioxidantes, conocido como estrés oxidativo. Se le ha responsabilizado del envejecimiento y de muy variados cuadros nosológicos. El envejecimiento está estrechamente ligado a la generalizada peroxidación de ácidos grasos de la membrana celular y daño al ADN. La peroxidación de los lípidos en las membranas celulares altera los gradientes iónicos y la impermeabilidad, la membrana pierde su cualidad de barrera selectora y la célula muere. En la piel los RL sustraen un electrón a la célula del tejido elástico, esencialmente al colágeno, lo cual va seguido de adelgazamiento cutáneo, de pérdida de elasticidad, resequedad y de aparición precoz de las arrugas. En la catarata senil, los RL ocasionan un daño irreversible de las proteínas del cristalino y consecuentemente determina su progresiva opacificación. La etiopatogenia de la degeneración de la mácula lútea referida a la edad, está directamente relacionada con la actividad de los RL. Los daños al ADN nuclear disminuyen la facultad de regeneración y sustitución celular, disminución y enlentecimiento del proceso inmunológico, de la respuesta inflamatoria, de la actividad enzimática y consecuencialmente acelera el proceso ateroesclerótico y el envejecimiento. En el envejecimiento las mitocondrias entran en un estado de disfunción, lo cual propende a que el peroxinitrito dañe al ADN mitocondrial. Algunos genes que regulan la longevidad actúan mediante una mayor carga genética de enzimas antioxidantes. Se ha establecido una correlación entre los niveles de SOD, el índice de longevidad y la apoptosis celular.

En animales longevos, se ha observado prevalencia tisular de ácidos grasos menos insaturados, los cuales muestran mayor protección al daño oxidativo. En la inexorable decadencia el individuo se niega a admitir que la personalidad se haya diluido en los síntomas oprobiosos habituales de un cuadro clínico. Imagina que los genes de la longevidad conducirían a un incremento de la memoria molecular y del llamado pomposamente gen Churchill, personaje que murió a los 92 años a pesar de vivir sometido a intensos factores de riesgo. Cáncer y radicales libres En el cáncer básicamente se ha afectado el mecanismo de control que rige la diferenciación y proliferación de las células. En consecuencia se presenta una multiplicación celular exagerada e invasora de las estructuras vecinas y a partir de las llamadas células madres que migran por vía linfática o hemática, se forman nuevas colonias tumorales o metástasis. La predisposición genética, el sexo, la edad, la raza, la exposición a productos carcinógenos y a algunos virus, son factores determinantes. Tanto la vejez como la aparición del cáncer están relacionados con la agresión de los RL a los componentes celulares: membrana, núcleo y mitocondrias. En el proceso de peroxidación lipídica de estas estructuras, se producen en diferentes tejidos, sustancias mutágenas y factores cancerígenos derivados de ciertos ácidos grasos, que como productos de degradación originan hidroperóxidos, endoperóxidos, radicales alkoxi, enoles y aldehídos que actúan como agentes proneoplásicos con acción directa sobre el ADN nuclear y del ADN mitocondrial. El ADN nuclear está protegido por un halo de histonas, puede ser reparado de algunos daños por las enzimas antioxidantes, a su vez mediadas por una carga genética, y está algo alejado de las mitocondrias, lo cual lo hace menos vulnerable a las peroxisomas. Esto explica porque el ADN mitocondrial es diez veces más lábil que el ADN nuclear. En la edad provecta, las mitocondrias entran en un estado de disfunción, lo cual compromete la oxigenación celular y propende a que el peroxinitrito dañe al ADN mitocondrial. Perece ser que el daño ocasionado al ADN por los RL es acumulativo a través del tiempo. Igualmente se estima que en el lapso final del ciclo de vida de diferentes especies zoológicas, la prevalencia del cáncer es de un 30%. Los RL constituyen una verdadera paradoja biológica. Por una parte, están relacionados con el origen de la vida en este planeta pues, parece ser que hace 4 500 millones de años permitieron la interacción de aminoácidos y de las bases púricas y pirimídicas que dieron insospechado origen al ADN, máximo rector de la procreación y de los caracteres individuales de los seres vivientes. En contraste, la actividad de los RL está estrechamente relacionada con la demencia, la senilidad y la oncogenia.

Otras enfermedades relacionadas: Sistema cardiovascular Glomerulonefritis Aterosclerosis Vasculitis Toxicidad de adriamicina Artritis reumatoidea Enfermedad de Keshan (Se) Sindromes autoinmunes Síndrome metabólico Lupus Disfunción endotelial Post-infarto de miocardio Síndrome nefrótico Post-shock cerebro-vascular Nefrotoxicidad de Pb, Cd y Hg Revascularización cardíaca Cerebro – SNC Hepatopatía alcohólica Hiperoxia Miopatía alcohólica Enfermedad de Parkinson Neuropatía alcohólica Enfermedad de Alzheimer Ojos Esclerosis múltiple Cataratas Fibroplasia retrolental Hemocromatosis Degeneración macular Talasemia Piel Enfermedad de Wilson Irradiación solar (porfiria) Shocks sépticos y similares Síndrome de inflamación sistémica Falla multiorgánica (MOF) Progeria Pulmón Eritrocitos Hiperoxia Toxicidad de Pb Toxicidad de paraquat y bleomicina Toxicidad a la fenilhidrazina Enfisema (ARDS, fumadores) Fotooxidación de protoporfirinas Tracto gastrintestina

CONCLUSIONES

• En que los radicales se diferencian de los carbocationes porque ellos si tienen un electrón desapareado en el orbital p. • Los radicales son muy reactivos • Los radicales libres tienen distintas características. Pueden ser buenos o malo para nuestro organismo. Algunas veces aportan para la destrucción de algunos virus y bacterias, y otras veces actúan alterando las membranas celulares. • Los radicales libres buscan desesperadamente un electrón para llegar a su estabilidad. • Pueden ocasionar reacciones en cadena • Pueden ser combatidos con las enzimas o con la ayuda de los antioxidantes

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