Orientador: Lucia Pereira da Silva

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Neste trabalho estudamos o papel dos íons de ferro na peroxidação lipídica induzida por FeSO4 em mitocôndrias isoladas de fígado de rato (MFR). Na literatura aparecem duas teorias distintas para explicar o papel dos íons de ferro na iniciação da peroxidação lipídica. A primeira propõe que o...

Resumo: Neste trabalho estudamos o papel dos íons de ferro na peroxidação lipídica induzida por FeSO4 em mitocôndrias isoladas de fígado de rato (MFR). Na literatura aparecem duas teorias distintas para explicar o papel dos íons de ferro na iniciação da peroxidação lipídica. A primeira propõe que o ferro é o catalisador das reações de Haber-Weiss e de Fenton que produzem o radical hidroxila (OR) que atacaria os ácidos graxos polinsaturados das membranas. Uma segunda hipótese contesta a primeira, por considerar que o 'OH é muito reativo para difundir-se dos sítios onde é formado até a parte hidrofóbica da membrana, onde estão os ácidos graxos passíveis de ataque. Neste caso, a proposta é que a peroxidação lipídica seria induzida por complexos radicalares fonnados por Fe2+, Fe3+ e O2. Estas espécies teriam reatividade suficiente para abstrair átomos de hidrogênio das pontes metilênicas entre as duplas ligações dos ácidos graxos polinsaturados. Nossos resultados. mostram que a peroxidação lipídica induzida por FeSO4 causa alterações na fluidez das membranas mitocôndriais e é dependente de uma relação Fe2+/Fe3+ equimolar para atingir seu efeito máximo. Fatores que levem a um aumento na velocidade de oxidação do Fe2+ a Fe3+ pelo O2 contribuem para um aumento significativo da lipoperoxidação. Entre esses estão a presença de H2O2, o vazamento de elétrons quando as mitocôndrias estão energizadas, e íons como Pi presentes no meio de reação. Os experimentos em que a peroxidação lipídica foi inibida pelo sequestrador de radicais butilhidroxitolueno (BHT) permitem afirmar que a iniciação do processo peroxidativo depende da geração de uma espécie radicalar além da presença de FeSO4. O fato do manitol, conhecido sequestrador do radical hidroxila, não ter apresentado efeito inibitório sobre essa peroxidação, somado à observação anterior, permite descartar a hipótese de ser o radical hidroxila o iniciador do processo. Os resultados aqui apresentados, corroboram a hipótese de que complexos radicalares de valências mistas de ferro e 02 seriam os iniciadores da peroxidação lipídica induzida por FeSO4 em mitocôndrias isoladas, nas condições por nós estudadas

Abstract: Here we have studied the role of iron ions on the mitochondrial lipid peroxidation induced by FeSO4 in isolated rat liver mitochondria. There are two hypothesis to explain the role of iron ions on the initiation of this peroxidative process. The first one suggests that iron catalyses Haber...

Abstract: Here we have studied the role of iron ions on the mitochondrial lipid peroxidation induced by FeSO4 in isolated rat liver mitochondria. There are two hypothesis to explain the role of iron ions on the initiation of this peroxidative process. The first one suggests that iron catalyses Haber Weiss and Fenton reactions generating the hydroxyl radical (OR). This later would attack the polly saturated fatty acids of the membrane phospholipids. The second explanation discards a direct participation of OIL as it is a very reactive species to difuse from its generating site to the hydrophobic part of the membrane, where are situated the fatty acids. In this case, the proposal is that the peroxidative process would be initiated by complexes of Fe2+ and Fe3+ and O2. These species would be reactive enough to react with the hydrogen from the methylenic bridges between the polly saturated fatty acid double bonds. Our results show that the FeS04-induced lipid peroxidation causes alterations on the mitochondrial membrane fluidity and the maximum effect is reached when an equimolar Fe2+/Fe3+ relation is achieved. Conditions favouring an increase on the Fe2+ to Fe3+ oxidation by O2 contribute to a significant increase on lipid peroxidation. Among these are the presence of H2O2, the electron leak occuring when energized mitochondria were used and phosphate ions in the reaction medium. The experiments showing that the peroxidation is inhibited by butylhydroxytoluene (BHT), a known radical scavenger, lead to the conclusion that to initiate the peroxidative process a radical should be generated besides the presence of FeSO4. As mannitol was found unable to inhibit this process and it is known that mannitol scavenges OH, the hypothesis that hydroxil is the radical species needed to initiate this process can be discarded by our results. Moreover, our data support the proposal that complexes of iron mixed valences and O2 would be the real initiators of the lipid peroxidation induced by FeSO4 in isolated mitochondria