Mecanismos de produção de espécies reativas de oxigênio pelos complexos proteicos da cadeia transportadora de elétrons mitocondrial

Abstract

Espécies reativas de oxigênio (ERO) são moléculas químicas derivadas do O2 que são mais reativas que o mesmo. A cadeia transportadora de elétrons, localizada na mitocôndria, é uma das principais fontes de produção dessas espécies em organismos vivos, principalmente do ânion superóxido (O2•-), que é o produto da reação da molécula de oxigênio com um elétron. A cadeia transportadora de elétrons é composta por quatro complexos proteicos, que ao final doa quatro elétrons para o O2 formando H2O. E simultaneamente gera um gradiente de H+, chamado de força próton-motriz, necessário para o funcionamento de ATP sintase, um complexo da fosforilação oxidativa para a produção de ATP. Durante a passagem desses elétrons pelos complexos eles podem escapar para reagir com o O2, formando ERO. Existem algumas condições metabólicas que interferem na produção dessas espécies, como a formação de supercomplexos, transferência reversa de elétrons, transferência direta de elétrons, entre outras. O objetivo desta revisão é reunir artigos existentes na literatura com diferentes mecanismos de produção de espécies reativas e realizar uma avaliação crítica do desenvolvimento do conhecimento na área.

Reactive oxygen species (ROS) are chemical molecules derived from O2 that are more reactive than O2 itself. The electron transport chain, located in the mitochondria, is one of the main sources of production of these species in living organisms, mainly the superoxide anion (O2 •), which is the product of the reaction of the oxygen molecule with an electron. The electron transport chain consists of four protein complexes, which in the end donate four electrons to O2 forming H2O. And simultaneously generates a H+ gradient, called the protonmotive force, necessary for the functioning of ATP synthase, a complex of the oxidative phosphorylation for the production of ATP. During the passage of these electrons through the complexes, they can escape to react with O2, forming ROS. There are some metabolic conditions that interfere in the production of these species, such as the formation of supercomplexes, reverse electron transfer (RET), forward electron transfer (FET), among others. The aim of this review is to gather existing articles in the literature with different mechanisms for the production of reactive species and carry out a critical assessment of the development of knowledge in the area.