Especies reactivas del oxígeno: formación, funcion y estrés oxidativo / Reactive oxygen species: training, function and oxidative stress

RESUMEN

Resumen Las especies reactivas del oxígeno (ROS) son producidas como una consecuencia del metabolismo aeróbico fisiológico normal. La cadena de transporte de electrones de la mitocondria, los peroxisomas, la NADPH oxidasa, la óxido nítrico sintetasa desacoplada y el sistema del citocromo P450 son las fuentes más importantes de producción de los ROS. El desbalance entre la producción de los ROS y el sistema de defensa antioxidante en los sistemas vivos ocasiona una ruptura de la función celular y daño. Este desbalance ocurre por una sobreproducción de ROS y una reducción del mecanismo de defensa antioxidante. Las acciones protectoras contra los ROS son llevadas a cabo por varias enzimas (superóxido dismutasa, catalasa y glutatión peroxidasa) y también por compuestos no enzimáticos (vitamina E, ascorbato, glutatión, transferrina, ceruloplasmina, etc.). Los ROS son moduladores cruciales de las funciones celulares. A bajas concentraciones, los ROS son participantes esenciales en la señalización celular, la inducción de la respuesta mitogénica, la defensa contra agentes infecciosos, mientras que el exceso de los ROS puede alterar la función celular normal y promover el daño irreversible a lípidos, ácidos nucleicos y a proteínas celulares. Los ROS, especialmente el H2O2, sirven como moléculas mensajeras por medio de la modificación oxidativa de proteínas de señalización. Entonces, un balance entre la producción de los ROS y su remoción permite una función celular normal, mientras que un desequilibrio causa estrés oxidativo con consecuencias patológicas.

ABSTRACT

Abstract Reactive oxigen species (ROS) are produced as the consequence of the normal aerobic physiological metabolism. The electron transport chain in mitochondrial, peroxisomes, NADPH oxidases, uncoupled nitric oxide synthase (NOS) and cytochrome P450 system are the most important sources of ROS production. The imbalance of the ROS production and antioxidants defense system in the living systems causes oxidative stress brings to cellular function disruption and damage. This imbalance occurs due to over production of ROS and reduction of the antioxidant defense mechanism. Protective actions against ROS are performed by several enzymes (superoxide dismutase, catalase and glutation peroxidase) as well as nonenzimatic compounds (vitamin E, ascorbate, glutathione, transferrin, ceruloplasmin, etc). ROS are crucial modulators of cellular functions. At low concentrations, ROS are essential participants in cell signaling, induction of mitogenic response, involvement in defense against infectious agents, whereas excess ROS can disrupt normal cellular function and promote irreversible damage to cellular lipids, nucleic acids, and proteins. ROS, especially H2O2, serve as a signal molecule through oxidative modification of signaling proteins. Thus, a balance between ROS production and their removal allows for normal cellular function, whereas an imbalance causes oxidative stress with pathological consequences.