Como os radicais livres de oxigênio aceleram nosso envelhecimento

A importância da dieta e exercício

Nós nunca nos arrependemos de ter comido muito pouco. -Thomas Jefferson

A única maneira de manter sua saúde é comer o que você não quer, beber do que você não gosta e fazer o que você preferir. —Mark Twain

Em nossa busca para entender os muitos contribuintes para o envelhecimento humano, nossa consideração neste blog é radicais livres de oxigênio. Cada célula do nosso corpo precisa de oxigênio para sobreviver. Ao mesmo tempo, algumas formas de oxigênio são tóxicas para as nossas células e parecem produzir uma quantidade substancial da lesão celular que associamos ao envelhecimento. Como nossas células lidam com o oxigênio determina se ele funciona como energia que sustenta a vida ou que ameaça a vida. Grande parte da nossa interação com o oxigênio ocorre dentro de estruturas minúsculas dentro de nossas células chamadas mitocôndrias. As mitocôndrias atuam como pequenas usinas de energia, queimando oxigênio e gorduras ou açúcar para produzir a energia que mantém nossas células funcionando. Em um estágio desse processo, as mitocôndrias unem oxigênio a dois átomos de hidrogênio para formar água. Enquanto este processo químico é geralmente bem controlado, às vezes as coisas dão errado. Um infeliz efeito colateral ocasional é a criação de “poluentes” de oxigênio tóxicos chamados radicais livres.

Um radical livre é uma molécula que perdeu um elétron de um ou mais de seus átomos. Os elétrons são muito mais estáveis ​​em pares, então um átomo de oxigênio com apenas um elétron (um radical livre) roubará descaradamente um elétron de qualquer fonte próxima. Isso cria uma outra molécula instável (aquela vitimada pelo radical livre original) que se junta avidamente a outras moléculas em uma reação química em cadeia chamada oxidação. A degradação causada pelo processo químico de oxidação é visivelmente evidente na ferrugem em um tubo de aço ou descoloração marrom em uma fatia de maçã ou abacate deixado no ar. Sob certas circunstâncias, essas reações oxidativas são benéficas para a nossa saúde. Por exemplo, nossos glóbulos brancos liberam radicais livres para matar bactérias patogênicas. No entanto, se não forem contidos e controlados, os radicais livres podem causar danos generalizados às proteínas, membranas celulares e nosso DNA.

Nossas mitocôndrias são o principal locus da produção de radicais livres e são, portanto, os principais locais de dano oxidativo. À medida que as mitocôndrias se tornam mais danificadas, elas produzem menos energia e geram mais radicais livres, criando um ciclo vicioso. Eventualmente, o dano se torna tão extenso que nossas células começam a funcionar mal, o que poderia explicar muitas das mudanças associadas ao envelhecimento. Os radicais livres e os danos que eles produzem foram implicados no envelhecimento, malignidade, doença de Alzheimer, doença de Parkinson, esquizofrenia, certas doenças musculares, cataratas, surdez e doenças cardiovasculares. Além daqueles naturalmente produzidos por nossos próprios corpos, também encontramos radicais livres em nosso ambiente do sol, fabricando poluentes, fumaça de cigarro e outras fontes.

Porque lidar com o oxigênio é uma tarefa tão perigosa, nossos corpos desenvolveram sofisticados processos químicos para extinguir os radicais livres. Estes incluem a utilização de nutrientes como beta-caroteno e vitaminas C e E, bem como enzimas celulares, como superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. Restrição calórica moderada também pode reduzir a produção de radicais livres do nosso corpo. O tempo de vida máximo de uma variedade de mamíferos tem sido diretamente correlacionado com a produção relativa de um antioxidante conhecido como superóxido dismutase (SOD). O SOD basicamente converte um radical livre de oxigênio em oxigênio e água normais. Em humanos, mutações nos genes que produzem SOD podem causar esclerose lateral amiotrófica (também conhecida como ALS ou doença de Lou Gehrig). Nenhuma defesa é perfeita o tempo todo e alguns danos dos radicais livres inevitavelmente ocorrem, levando ao envelhecimento celular e à morte celular.

À medida que envelhecemos, alguns dos mecanismos anti-oxidantes naturais do corpo enfraquecem. O exercício pode ajudar a reverter parte dessa perda, mas nem todos os exercícios são criados iguais. Exercícios extenuantes na verdade aumentam a produção de radicais livres, mas o exercício físico regular protege contra os danos causados ​​pelos radicais livres, aumentando as defesas em maior medida. O ponto importante a ser tirado disso é que o exercício ocasional e intenso de um “guerreiro de final de semana” geralmente sedentário pode sobrecarregar as defesas antioxidantes. Esta circunstância resulta em aumento dos danos dos radicais livres e pode causar mais mal do que bem. A chave é construir um programa de exercícios de forma sistemática e é ainda mais importante exercitar todos os dias para manter os efeitos benéficos. O resultado líquido pode ser uma redução dos danos causados ​​pelos radicais livres combinados com mecanismos de crescimento e reparo melhorados.

Usando a evolução para nossa vantagem

Cerca de dois milhões e meio de anos atrás, nossos ancestrais enfrentaram a difícil tarefa de encontrar comida suficiente para sustentar a vida e a família diariamente. As principais atividades diárias eram reunir, caçar e caminhar longas distâncias para encontrar novos locais de alimentação. A caça envolveu correr em velocidade máxima por 40 a 100 jardas para capturar e matar presas, talvez lançando uma pedra ou uma vara afiada. Eles então teriam que levar o animal de volta ao acampamento. Esses dois tipos de atividade física – rajadas curtas e intensas e atividades de resistência mais longas – impõem exigências muito diferentes ao corpo. Como resultado, os seres humanos evoluíram para queimar energia de diferentes maneiras, dependendo da situação.

A lição importante para nós é que diferentes tipos de exercícios estimulam diferentes processos químicos dentro do corpo. Quando realizamos atividades como reunir comida ou caminhar longas distâncias, o corpo usa gordura como combustível. Atividades de sprint e de resposta rápida, por outro lado, usam glicose. Isso ocorre porque o músculo esquelético geralmente gosta de queimar gordura, porque a gordura é uma energia mais densa e é mais eficiente para metabolizar, mas devido a restrições físicas, há um limite para a taxa em que podemos queimar gordura. Como todos sabemos, a gordura não é armazenada no músculo, mas nas células adiposas localizadas principalmente na cintura, nádegas e coxas. Em períodos de baixa demanda metabólica, a gordura deve ser transportada para o músculo através da circulação, usando grandes moléculas transportadoras chamadas triglicérides. Estruturalmente, estes compostos assemelham-se a um papagaio com três longas caudas de ácidos gordos e servem para tornar as gorduras solúveis no sangue. Como enormes veículos de 18 rodas em uma estrada de montanha apertada, apenas alguns triglicerídeos de cada vez podem serpentear através dos capilares musculares para fornecer o combustível. Novos capilares podem ser adicionados com exercícios regulares, mas ainda há um limite para a quantidade de metabolismo de gordura que pode ocorrer.

Se as demandas metabólicas são maiores do que as que podem ser fornecidas pela gordura (como quando uma pessoa está perseguindo um animal ferido ou se exercitando em alta intensidade), as mitocôndrias começam a utilizar glicose e gordura. Nossos corpos se preparam para essa rápida resposta energética armazenando glicose nas células musculares na forma de glicogênio; Durante a atividade intensa, as células musculares quebram suas reservas de glicogênio para produzir ácido lático.

Em resumo, exercícios e boa nutrição são as duas ferramentas mais importantes que temos na prevenção dos danos causados ​​pelos radicais livres associados ao envelhecimento. Exercício realmente pode reverter algumas dessas perdas, aumentando o sistema de defesa antioxidante do corpo. Desta forma, o exercício aumenta a eficiência da utilização de oxigênio e reduz o número de radicais livres de oxigênio produzidos. Além disso, alguns alimentos como frutas, vegetais, chá verde e chocolate amargo contêm altos níveis de antioxidantes para ajudar no processo. Em humanos, ainda não está claro se os esforços para combater os radicais livres, como a ingestão de uma dieta rica em antioxidantes ou a ingestão de suplementos antioxidantes, podem realmente reduzir a doença e prolongar a vida.