La peroxidación lipídica , u oxidación de lípidos , es un proceso químico complejo que conduce a la degradación oxidativa de los lípidos , [1] dando como resultado la formación de derivados de peróxido e hidroperóxido . [2] Ocurre cuando los radicales libres , específicamente las especies reactivas de oxígeno (ROS), interactúan con los lípidos dentro de las membranas celulares , típicamente ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), ya que tienen dobles enlaces carbono-carbono . Esta reacción conduce a la formación de radicales lipídicos , denominados colectivamente peróxidos lipídicos o productos de oxidación de lípidos ( LOP ), que a su vez reaccionan con otros agentes oxidantes , lo que lleva a una reacción en cadena que produce estrés oxidativo y daño celular .
En patología y medicina , la peroxidación lipídica desempeña un papel en el daño celular que se ha implicado ampliamente en la patogénesis de diversas enfermedades y estados patológicos, incluido el envejecimiento , [3] [4] mientras que en la ciencia de los alimentos la peroxidación lipídica es una de las muchas vías hacia la rancidez. . [5]
La reacción química de la peroxidación lipídica consta de tres fases: iniciación , propagación y terminación . [4]
En la fase de iniciación , un radical hidroxilo prooxidante ( OH• ) extrae el hidrógeno de la posición alílica (–CH 2 –CH=CH 2 ) o del puente metino (=CH−) [ se necesita aclaración ] sobre el sustrato lipídico estable. típicamente un ácido graso poliinsaturado (PUFA), para formar el radical lipídico ( L• ) y agua (H 2 O).
En la fase de propagación , el radical lipídico ( L• ) reacciona con el oxígeno molecular ( O 2 ) para formar un radical hidroperoxilo lipídico ( LOO• ). El radical hidroperóxido lipídico ( LOO• ) puede extraer aún más hidrógeno de un nuevo sustrato de PUFA, formando otro radical lipídico ( L• ) y ahora, finalmente, un hidroperóxido lipídico (LOOH). [6]
El radical hidroperoxilo lipídico ( LOO• ) también puede sufrir una variedad de reacciones para producir nuevos radicales. [ cita necesaria ]
El radical lipídico adicional ( L• ) continúa la reacción en cadena , mientras que el hidroperóxido lipídico (LOOH) es el producto final primario. [6] La formación de radicales lipídicos es sensible al efecto isotópico cinético . Los lípidos reforzados en la membrana pueden suprimir la reacción en cadena de la peroxidación lipídica. [7]
El paso de terminación puede variar, tanto en su reacción química real como en cuándo ocurrirá. [6] La peroxidación lipídica es una reacción en cadena que se autopropaga y continuará hasta que el sustrato lipídico se consuma y los dos últimos radicales restantes se combinen, o se produzca una reacción que la ponga fin. [3] La terminación puede ocurrir cuando dos radicales hidroperoxilo lipídicos ( LOO• ) reaccionan para formar peróxido y oxígeno (O 2 ). [3] [ se necesita aclaración ] La terminación también puede ocurrir cuando la concentración de especies radicales es alta. [ cita necesaria ]
Los principales productos de la peroxidación lipídica son los hidroperóxidos lipídicos (LOOH). [3]
Cuando el ácido araquidónico es un sustrato, se forman isómeros del ácido hidroperoxieicosatetraenoico (HPETE) y del ácido hidroxieicosatetraenoico (HETE). [ cita necesaria ]
Los antioxidantes desempeñan un papel crucial en la mitigación de la peroxidación lipídica al neutralizar los radicales libres, deteniendo así las reacciones en cadena de los radicales. Los antioxidantes clave incluyen la vitamina C y la vitamina E. [8] Además, las enzimas que incluyen la superóxido dismutasa , la catalasa y la peroxidasa contribuyen a la respuesta de oxidación al reducir la presencia de peróxido de hidrógeno , que es un precursor frecuente del radical hidroxilo ( OH• ).
Como ejemplo, la vitamina E puede donar un átomo de hidrógeno al radical hidroperoxilo lipídico ( LOO• ) para formar un radical de vitamina E, que reacciona además con otro radical hidroperoxilo lipídico ( LOO• ) formando productos no radicales. [2]
La fototerapia puede provocar peroxidación lipídica y provocar la rotura de las membranas de los glóbulos rojos . [9]
Además, los productos finales de la peroxidación lipídica pueden ser mutagénicos y cancerígenos . [10] Por ejemplo, el producto final MDA reacciona con desoxiadenosina y desoxiguanosina en el ADN, formando aductos de ADN con ellos, principalmente M 1 G . [10]
Los aldehídos reactivos también pueden formar aductos de Michael o bases de Schiff con grupos tiol o amina en las cadenas laterales de aminoácidos. Por tanto, son capaces de inactivar proteínas sensibles mediante estrés electrofílico. [11]
La toxicidad de los hidroperóxidos lipídicos para los animales se ilustra mejor con el fenotipo letal de los ratones knockout para glutatión peroxidasa 4 ( GPX4 ). Estos animales no sobreviven más allá del día embrionario 8, lo que indica que la eliminación de hidroperóxidos lipídicos es esencial para la vida de los mamíferos. [12]
Por otro lado, no está claro si los peróxidos lipídicos de la dieta están biodisponibles y desempeñan un papel en las enfermedades, ya que un cuerpo humano sano cuenta con mecanismos de protección contra tales peligros. [13]
Se dispone de determinadas pruebas de diagnóstico para la cuantificación de los productos finales de la peroxidación lipídica, en concreto el malondialdehído (MDA). [10] La prueba más utilizada se llama ensayo TBARS ( ensayo de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico ). El ácido tiobarbitúrico reacciona con malondialdehído para producir un producto fluorescente. Sin embargo, existen otras fuentes de malondialdehído, por lo que esta prueba no es completamente específica para la peroxidación lipídica. [14]
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