Basel II

Radicais livres são gerados pelo metabolismo celular em condições fisiológicas ou em decorrência de processos patológicos. São potencialmente tóxicos, tendo como alvos principais as proteínas, lipídios insaturados e ácidos nucléicos, com os quais formam ligações covalentes irreversíveis, levando à inativação ou destruição de enzimas, perturbações funcionais da membrana celular e alterações nas cadeias dos ácidos nucléicos. Na maioria das doenças humanas há formação aumentada de radicais livres, secundária ao processo da doença primária, agravando- as (NEUSCHWANDER-TETRI, 1996). Existem razoáveis evidências para sugerir que reações de radicais livres resultem em contribuição significativa aos processos patológicos, tais como: envelhecimento, carcinogênese, aterosclerose, artrite reumatóide, algumas formas de síndrome de desconforto respiratório agudo, lesão por reoxigenação e dano isquêmico ou traumático do sistema nervoso central (HALLIWELL,l991). A produção de radicais livres se realiza através de várias reações em cadeia que, partindo de radicais pouco tóxicos, como o ânion superóxido O-2, leva à formação de substâncias altamente reativas como o .OH, .HOCI, H2O-2.

Radicais peróxido e aldeídos citotóxicos podem também causar graves prejuízos nas proteínas das membranas incluindo seus receptores e enzimas associadas.

O organismo foi equipado com mecanismos de equilíbrio entre oxidantes e antioxidantes (BAST, 1991). Existem enzimas que funcionam como bloqueadores desses processos, tais como a dismutase de superóxido (SOD), a catalase e a peroxidase da glutationa, que eliminam ou previnem a formação de radicais livres (HALLIWELL, 1985; ARTHUR et al., 1985). Elas são caracterizadas por um conteúdo altamente específico e atuam de maneira complementar no envolvimento do metais na catálise incluindo o cobre, zinco, manganês (GUTTERIDGE, 1994), selênio; ferro (heme). As defesas antioxidantes também incluem moléculas que reagem diretamente com os radicais livres, dentre elas a bilirrubina ou queladores de metais ionizados como a carmosina e creatinina, o ácido úrico e as vitaminas A, C e E (DeLANGE & GLAZER, 1990).

A retenção primária ou secundária de metais pesados e ácidos biliares pode exercer efeitos pró-fibrogênicos e mesmo pró-carcinogênicos no fígado, por manter uma condição de estresse oxidativo.

1.7.1 ESTRESSE OXIDANTE NA PATOGENIA DA LESÃO HEPÁTICA DA COLESTASE

O mecanismo da doença colestática do fígado ainda não é bem compreendido. Embora exista um grande número de hipóteses para explicar como o prejuízo do fluxo biliar leva à lesão hepática (ATTILI et al., 1986), a maioria dos pesquisadores acreditam que o acúmulo dos ácidos biliares no hepatócito é o fator chave envolvido (GREIN et al., 1972; (SCHÖLMERICH et al., 1984).Estes efeitos resultam das propriedades detergentes dos sais biliares (SCHARSCHMIDYT et al., 1981; GREIN et al., 1972; COMBETTES et al., 1988; REICHEM, 1994); alterações na homeostase do cálcio intracelular, lesão mitocondrial e depleção de ATP intracelular.

Outro mecanismo pelo qual a colestase pode levar a lesão celular e a promoção da fibrogênese hepática, é o “estresse oxidante” (KRÄHENBÜHL et al, 1995a; SINGH, 1992; SOKOL,1993). O aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e o conseqüente estresse oxidante na colestase (SOKOL, 1991b).é um dos fatores que pode levar a lesão celular (KRÄHENBÜHL et al., 1995a; SINGH et al., 1992; SOKOL et al., 1993). A hipótese oxidativa para explicar parte da lesão colestática, ganhou sustentação por um série de observações pertinentes ao aumento da peroxidação lipídica encontrado no sangue de crianças com colestase crônica (LUBRANO et al., 1989). Tem sido proposto que outras propriedades dos ácidos biliares hidrofóbicos são responsáveis pela citotoxicidade. A lesão hepática por radicais livres, particularmente a dos lipídios das membranas, pode ocorrer durante a colestase e a manipulação de substâncias antioxidantes e pró-oxidantes da dieta pode modular o grau dessa lesão.

DAHM & HEWETT (1988), demonstraram que ácidos biliares hidrofóbicos (ácido litocólico, ácido quenodeóxicólico e ácido deóxicólico) estimulam a liberação de superóxido a partir de leucócitos polifomorfonucleados preparados com éster de forbol. Estes ácidos, quando se acumulam durante a colestase ultrapassando a capacidade de proteínas a que estão ligados (PATEL & GORES, 1997) tem a capacidade de induzir a ativação de neutrófilos gerando espécies de oxigênio. Os neutrófilos são comumente vistos no infiltrado inflamatório do trato portal em fígados colestáticos de humanos e em ratos com ligadura de colédoco sendo desta forma possível que espécies reativas de oxigênio derivados de neutrófilos possam contribuir para a lesão hepática (KONTOURAS et al., 1984; SCHEUER, 1980). A ação dos ácidos biliares sobre os macrófagos, aumentam a produção de mediadores inflamatórios como os leucotrienos, o TNF α, as interleucinas e o TGFβ (SCHÖLMERICH & STRAUB, 1992).

O cobre acumulado em fígados colestáticos (STERNLIEB, 1980) pode catalizar a reação de Haber-Weiss, que converte H2O-2 em radicais hidroxilas

livres que são extremamente reativos (HALLIWELL,1982). Estes atuam rapidamente e danificam os ácidos graxos poliinsaturados, proteínas ricas em radicais tiol e ácidos nucléicos (HALLIWELL, 1991).

O ferro da mesma forma que o cobre é capaz de catalizar a reação para a produção de radicais hidroxilas livres à partir de ânion superóxido e água oxigenada.

Evidências clínicas da geração de radicais livres durante a colestase incluem o aumento dos níveis plasmáticos de eritrócitos e peróxidos lipídicos LEMMONNIER et al.,1987; LUBRANO et al., 1989). Além disso, suplementação com vitamina E de crianças com deficiência, foi associada com diminuição da concentração os níveis séricos de ácidos biliares, sugerindo uma redução da lesão hepática com reversão da deficiência antioxidante (SOKOL et al., 1986).

Evidências experimentais constatam o efeito nocivo da dieta com altos teores de gorduras. Esta parece influenciar a composição lipídica das frações

subcelulares da membrana do hepatócito (KOOLS et al., 1989). Havendo aumento dos ácidos graxos poliinsaturados, os substratos para a peroxidação lipídica estarão aumentados, havendo consequentemente uma propensão aumentada para a peroxidação lipídica, elevação da fosfatase alcalina sérica e da concentração de bilirrubina (DEEMS et al., 1989).

Os mitocondrios são outra fonte de radicais livres. Sokol e colaboradores (1995) mostraram que neles os ácidos biliares levam à produção daqueles radicais que, lesando proteínas e membranas lipídicas dessas organelas (SOKOL,1991b; OETTING-DEEMS,1993), perturbam sua função, em especial interferem com a cadeia de transporte de elétrons, enzimas da matriz mitocondrial e

β oxidação. A atividade de vários complexos enzimáticos da cadeia de transporte de elétrons, de enzimas localizadas na matriz mitocondrial e a β oxidação mitocondrial estão diminuídas em ratos com ligadura e secção de colédoco (SINGH et al.,1992; KRÄHENBÜHL et al., 1994), em decorrência da lesão de suas proteínas e lipídios.

Confirmando esses achados, ADACHI et al. (1992) mostraram além de aumento na produção de radicais livres, aumento na produção de prostaglandinas E2, por macrófagos isolados de fígado de ratos com colestase. Em

ratos com colestase obstrutiva, as defesas antioxidantes estão prejudicadas pela redução: a) da concentração de vitamina E no plasma por má absorção decorrente da falta de ácidos biliares no intestino delgado; b) das atividades das enzimas peroxidase e transferase da glutationa no fígado; c) da catalase; d) do selênio no sangue; e) da glutationa total hepática; f) ubiquinona 9 e ubiquinona 10 que são eficientes antioxidantes (SING et al.,1992; BEYER, 1990).

As enzimas antioxidantes: peroxidase da glutationa, a catalase e a dismutase do superóxido (HALLIWELL, 1991) contrabalançam a geração de radicais livres. A atividade destas enzimas está diminuída em fígados colestáticos, aumentando ainda mais a susceptibilidade do fígado à lesão por radicais livres (TOGASHI et al., 1990).

Os ácidos biliares são antioxidantes efetivos em concentrações fisiológicas, porém podem aumentar a peroxidação lipídica em concentrações aumentadas de lipídios insaturados (DELANGE & GLAZER, 1990). Atualmente sabe-se que baixos níveis de estresse oxidativo com peroxidação lipídica podem resultar em apoptose (WILLIE et al., 1990)

A extensa peroxidação lipídica é afetada por vários fatores que incluem não somente a relação lipídio/proteína, do colesterol ligado a membrana e do estado redox da vitamina E ligada a membrana, mas também da disponibilidade das defesas antioxidantes.