O cérebro é particularmente vulnerável ao estresse oxidativo por várias razões, incluindo suas características biológicas e metabólicas únicas. Aqui estão 13 razões pelas quais o cérebro é suscetível ao estresse oxidativo:
Alto Consumo de Oxigênio: O cérebro consome cerca de 20% do oxigênio do corpo, o que aumenta a probabilidade de produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). O alto uso de oxigênio gera radicais livres como subprodutos.
Excitotoxicidade: A superativação dos receptores de glutamato (especialmente os receptores NMDA) pode levar ao influxo de cálcio, o que pode ativar várias enzimas que geram EROs, contribuindo para o estresse oxidativo.
Excesso de glutamato: a captação excessiva de glutamato pelos receptores NMDA causa excitotoxicidade secundária à sinalização aberrante de Ca2+.
Alta Atividade Metabólica: Os neurônios são metabolicamente ativos e usam grandes quantidades de glicose para gerar energia. Essa atividade gera subprodutos oxidativos, contribuindo para o estresse oxidativo.
Atividade Mitocondrial: Os neurônios dependem fortemente das mitocôndrias para a produção de energia, mas a cadeia de transporte de elétrons mitocondrial também pode produzir EROs como subproduto da geração de ATP.
Capacidade Regenerativa Limitada: Ao contrário de outros órgãos, o cérebro tem uma capacidade limitada de regenerar células danificadas, tornando o dano oxidativo mais impactante e mais difícil de reparar.
Autoxidação de neurotransmissores: A dopamina reage com O2 para gerar e se autoxida gerando radicais livres.
Defesa Antioxidante Baixa: Embora o cérebro possua algumas defesas antioxidantes, elas são menos abundantes em comparação com outros tecidos. Isso o torna mais vulnerável ao dano oxidativo quando os níveis de EROs aumentam. À medida que o cérebro envelhece, a eficiência de seus sistemas antioxidantes diminui ainda mais, tornando-o mais propenso ao estresse oxidativo e à neurodegeneração.
Inflamação: A inflamação crônica no cérebro, como em doenças neurodegenerativas, pode aumentar o estresse oxidativo. A microglia e os astrócitos ativados liberam EROs como parte da resposta inflamatória.
Presença de meais de transição, como manganês, ferro e cobre: O cérebro tem uma concentração relativamente alta de metais como ferro e cobre, que podem catalisar a produção de EROs por meio das reações de Fenton e Haber-Weiss, aumentando o estresse oxidativo.
Composição de Ácidos Graxos: O cérebro contém uma grande quantidade de ácidos graxos poli-insaturados (AGPIs) nas membranas celulares, que são altamente suscetíveis à peroxidação lipídica quando expostos ao estresse oxidativo.
Barreira Hematoencefálica: A barreira hematoencefálica restringe a entrada de muitos antioxidantes, que poderiam neutralizar os EROs, deixando o cérebro mais exposto ao dano oxidativo.
Oxidação de RNA: além do RNA mensageiro, o cérebro também depende de RNAs não condificantes longos e microRNAs. O RNA é tão suscetível à oxidação quanto o DNA. A 8-oxo-guanina é um resultado da oxidação de DNA e RNA.
Esses fatores combinados como exposição a toxinas e genética tornam o cérebro altamente suscetível ao estresse oxidativo, que é um dos principais contribuintes para o envelhecimento e muitas doenças neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson e esclerose múltipla.
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