EROs espécies reativas de oxigênio.

ROS: reactive oxygen species (espécies reativas de oxigênio)

O aumento da produção de ROS esta ligado a inúmeras patologias como câncer, diabetes e doenças neurológicas através do dano oxidativo ocasionado pelos mesmos.

É  um paradoxo já que o exercício físico também causa um dano oxidativo e também causa um aumento da produção de ROS e mesmo assim diminui a incidência de câncer, diabetes, doenças cardiovasculares e síndrome metabólica.

O que devemos ter em mente é que ROS é um componente importante na adaptação celular e é uma resposta homeostática necessária para nossa saúde, onde a grande diferença está na produção patológica de ROS e a produção necessária para se alcançar um STADY STATE (estado estável) para um longevidade de vida saudável.

ROS produzido pelo exercício físico moderado é essencial para regulação da produção de força muscular, reparação de tecidos lesados estimulando e a expressão gênica como transportadores de glicose (GLUTs) e sensibilidade dos receptores insulínicos (IRs) entre outras inúmeras regulações das vias de sinalização celulares.

Estresse oxidativo é definido como desiquilíbrio entre oxidantes e antioxidantes, onde a proporção deles é qual designa o papel patológico ou fisiológico natural do corpo humano.

O primeiro trabalho revelando que o exercício aumenta o dano oxidativo e a produção de marcadores plasmáticos e intracelulares (músculo esquelético) foi em 1978 onde o estudo revelou que 60minutos de exercício de endurance a 60% do vo2 max aumentou o conteúdo de pentano expirado (biomarcador de peroxidação lipídica), e constatou também que a suplementação com vitamina E um antioxidante diminuiu o conteúdo do biomarcador.

Muitos tecidos podem produzir ROS,  no entanto pelo alto requerimento energético do musculo esquelético de energia este é o alvo de muitos estudos da área, mas durante o exercício muitos tecidos podem contribuir de forma importante na quantidade total de ROS entre eles está o pulmão, músculo cardíaco.

Após o exercício o dano celular ou microlesões inerentes da atividade pode gerar a migração de macrófagos e fagócitos que são grandes responsáveis pela produção de ROS após o exercício, moléculas responsáveis pelo sistema de defesa do organismo, então olhemos com calma sobre ROS pois se nosso sistema de defesa os produzem para fagocitar partículas estranhas em defesa de nossa integridade fisiológica, será que ROS é tão nocivo quanto se prega?

Estudos tem demonstrado que a local primário de produção de ROS no músculo esquelético é na mitocôndria organela responsável pela respiração celular, 2 a 5% do oxigênio consumido por ela, Brand e colegas relatam que 0,15% do oxigênio consumido pela mitocôndria sofre redox e forma superóxido de oxigênio uma das espécies reativas de oxigênio mais descritas na literatura, os mesmos relatam também que a mitocôndria em estado basal pode produzir mais ROS do que em atividade física.

Isso nos leva a uma pergunta: a mitocôndria é mesmo o lugar primário de formação de ROS? Estudos recentes como o de Brand relatam que não.

NADPH oxidase é uma enzima ligada a inúmeras membranas plasmáticas e tem sido investigada como um dos grandes produtores de “radicais livres” agindo como carreador transferindo elétrons para o oxigênio molecular assim assim sofrendo a oxidação e produz um ânion de superóxido um radical livre.

Uma das membranas plasmáticas que possui NADPH oxidase é a do retículo sarcoplasmático, o superóxido formado pela ação desta enzima age no receptor de rianodina um canal de cálcio que libera cálcio para promover a contração muscular.

FIGURA 1 CANAL DE RIANODINA

A atividade da NADPH oxidade é aumentada com a despolarização, visto que com a contração muscular uma despolarização prévia deve ser disparada, e o receptor de diidropiridina (DHPR)  que também é um canal de cálcio lento controlado por voltagem bem no topo da figura sendo assim acionado por despolarização. Esta proteína esta na membrana do túbulo T que percorre as fibras musculares.

Apesar de DHPR ser um canal de cálcio o músculo esquelético não depende dele para liberar cálcio assim não sendo necessário para a liberação de cálcio para prover a contração muscular ja que o retículo sarcoplasmático o faz, de fato o músculo esquelético é capaz de se contrair sem o cálcio extracelular.

BERNE E LEVY 2009: Entretanto o influxo de cálcio para dentro da célula, através do DHPR, não é necessário para iniciar a liberação de cálcio do RS (retículo sarcoplasmático), o músculo esquelético e capaz de se contrair na ausência de cálcio extrecelular ou com um mutante da proteína DHPR que não conduz cálcio.

O potencial de ação percorre os túbulos T acionando o receptor de DHPR assim provendo uma intereção proteína proteína DHPR-RYR causando uma mudança conformacional e liberando cálcio no mioplama.

Este cálcio é necessário para a contração muscular (VIDE FIG 2), o cálcio se liga a troponina C a qual promovendo a mudança conformacional da tropomiosina do filamento de actina expondo assim os sítios de ligação da actina para miosina assim promovendo parte das etapas para a contração muscular.

FIGURA 2 FORMAÇÃO DAS PONTES CRUZADAS CONTRAÇÃO MUSCULAR

                         Assim sendo se a formação de radicais livre pela NADPH oxidase age de alguma forma na liberação de cálcio para o mioplasma isso irá impedir uma etapa da contração muscular.

Uma outra enzima conhecida por promover a formação de ROS é a fosfolipase A2 uma enzima importante no processo inflamatório, pertence a uma família importante de enzimas que clivam os fosfolipideos presentes na membrana plasmática formando ácidos graxos e lisofosfolipídeos de maneira cálcio dependente.

Ë uma enzima importante na preservação e manutenção dos fosfolípidoes de membrana e a síntese de prostaglandina e leucotrienos ambos importantes no processo inflamatório.

Estudos demonstram que a via de produção de ROS via fosfolipase A2 é grande no período de descanso, sendo o principal determinante da produção de ROS no descanso.

PRODUÇÃO DE FORÇA E FORMAÇÃO DE ROS

Baixos índices de ROS musculares são necessários para prover uma produção normal de força, no entanto a depleção ainda maior de ROS em músculos não fadigados diminui a produção de força.

De fato pequenos aumento de ROS no músculos aumentam a produção de força muscular, mas altas produções de ROS pode diminuir a produção de força.

Parece haver um ponto de equilíbrio onde a concentração ótima de ROS é necessária para uma contração muscular elevada.

Parece que o grande fato é o balanço REDOX que é a taxa ou proporção entre oxidante-antioxidante.

Vários estudos tem demonstrado que a utilização de  agentes antioxidantes retarda a fadiga em contração submáxima mas não ocorrendo em contrações máximas.

Considerações

Inúmeros estudos tem demonstrado a grande importância de ROS nas adaptações do músculo esquelético, e que a inibição da formação de ROS via agentes oxidantes podem prevenir as adaptações favoráveis ao músculo esquelético.

Vários autores tem constatado que a produção de ROS pelo exercício físico promove a expressão de inúmeros genes, incluindo genes responsáveis pela biogênese mitocondrial organela fundamental para oxidação de ácidos graxos e portanto de suma importância no controle da obesidade.

A sensibilidade insulínica parece também sofre um efeito benéfico com a formação de ROS pelo exercício, e tiro por conclusão que a formação patológica e ou suprafisiológicas por excesso de treinamento físico, alimentação podem assim influenciar de forma negativa.

No entanto formação fisiológica do exercício moderado e de um estilo de vida ativo nos leva a acreditar que ROS é uma resposta fisiológica adaptativa e de fundamental importância para integridade física.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BERNE & LEVY: Fisiologia/editores: Bruce M. Koeppen, Bruce A. Stanton;Rio de janeiro: Elsevier 2009.

Review Article

Exercise-induced oxidative stress in humans: Cause and consequences

Scott K. Powers ⁎, W. Bradley Nelson, Matthew B. Hudson Department of Applied Physiology and Kinesiology, University of Florida, Gainesville, FL 32611, USA