Las concentraciones bajas de RL son beneficiosas e incluso indispensables; sin embargo, en cantidades excesivas son tóxicos, ya que al oxidar moléculas biológicas las alteran y desencadenan trastornos en el metabolismo celular.
17 Nov 2021
Los radicales libres (RL) cumplen una importante función en variados procesos homeostáticos como intermediarios en reacciones de oxidación-reducción (redox) esenciales para la vida.
La destrucción de microorganismos por fagocitosis, la síntesis de mediadores inflamatorios y la detoxificación constituyen algunos ejemplos relevantes.
Las concentraciones bajas de RL son beneficiosas e incluso indispensables; sin embargo, en cantidades excesivas son tóxicos, ya que al oxidar moléculas biológicas las alteran y desencadenan trastornos en el metabolismo celular.
Afortunadamente los organismos aeróbicos poseen un sistema antioxidante (AO) protector que limita la acción nociva de los RL. Este sistema protector se compone de enzimas y nutrimentos esenciales cuya función es evitar la formación de RL, capturar aquellos que se han formado y remover o reparar las biomoléculas dañadas.
La generación de RL y la defensa AO se encuentran en equilibrio; al romperse este equilibrio se crea una situación llamada estrés oxidativo, que puede producir daño celular, desencadenar trastornos fisiológicos y favorecer la presentación de procesos patológicos.
Radicales libres y especies reactivas del oxígeno
En sentido estricto, un RL representa cualquier especie química de existencia independiente que posee uno o más electrones desapareados (o sea, un número impar) girando en sus orbitales atómicos externos. Esta configuración, electroquímicamente muy inestable, le confiere la propiedad de ser una especie química altamente agresiva y de corta vida.
Se ha observado que la magnitud de esta reactividad se correlaciona inversamente con su vida media. Desde el punto de vista químico, un RL puede originarse por distintos mecanismos, pero el más frecuente en los organismos vivos es mediante la adición de un electrón a una molécula estable.
La mayoría de las moléculas en un organismo sólo contienen electrones pareados en sus orbitales atómicos. Una vez formados, los RL interactúan con otras moléculas a través de reacciones redox con el propósito de lograr una configuración electrónica estable. En una reacción redox ocurre una transferencia de electrones entre las especies químicas participantes. Una de ellas cede electrones libres (proceso denominado oxidación) y otra, necesariamente, los recibe (proceso denominado reducción).
La molécula que cede electrones recibe el nombre de agente reductor y la molécula aceptora se llama agente oxidante. Cuando un RL reacciona con una molécula estable, se convierte en un RL y se desata una reacción en cadena: un RL genera a otro RL. Sólo cuando se encuentran dos RL la reacción en cadena se detiene.
El tipo más frecuente de encontrar es el RL del oxígeno, en cuya estructura está presente el oxígeno como centro funcional. Este grupo está constituido por el anión superóxido, el radical hidroxilo y los RL derivados de compuestos orgánicos: peroxilo y alcoxilo.5 También se incluyen los compuestos reactivos tales como el peróxido de hidrógeno y el oxígeno singlete. Esto último ha llevado a preferir la denominación general de Especies Reactivas del Oxígeno (ERO) con el fin de incorporar a aquellas especies químicas que se comportan como oxidantes (peróxido de hidrógeno, ácido hipocloroso, hidroperóxidos y metabolitos epóxido). (ver también ¿Qué son las Especies Reactivas del Oxígeno?)
Origen de las especies reactivas del oxígeno
En los organismos vivos, las ERO tienen orígenes endógenos y exógenos, los RL actúan tanto dentro como fuera de la célula.
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