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Nov 04, 2023

Diretrizes para medir espécies reativas de oxigênio e dano oxidativo em células e in vivo

Metabolismo da Natureza volume 4,

Nature Metabolism volume 4, páginas 651–662 (2022) Cite este artigo

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Múltiplos papéis de espécies reativas de oxigênio (ROS) e suas consequências para a saúde e doença estão surgindo em todas as ciências biológicas. Esse desenvolvimento levou pesquisadores não familiarizados com as complexidades das ROS e suas reações a empregar kits e sondas comerciais para medir ROS e danos oxidativos de forma inadequada, tratando ROS (uma abreviação genérica) como se fosse uma entidade molecular discreta. Infelizmente, a aplicação e interpretação dessas medidas estão repletas de desafios e limitações. Isso pode levar a afirmações enganosas entrando na literatura e impedindo o progresso, apesar de um corpo de conhecimento bem estabelecido sobre a melhor forma de avaliar ROS individuais, suas reações, papel como moléculas de sinalização e o dano oxidativo que podem causar. Nesta declaração de consenso, iluminamos os problemas que podem surgir com muitas abordagens comumente usadas para medição de ROS e danos oxidativos e propomos diretrizes para as melhores práticas. Esperamos que essas estratégias sejam úteis para aqueles que acham que suas pesquisas requerem avaliação de ROS, dano oxidativo e sinalização redox em células e in vivo.

Espécies reativas de oxigênio (ROS) (Caixa 1) estão intimamente envolvidas na sinalização redox, mas em algumas situações também podem levar a danos oxidativos. Assim, eles têm papéis fisiológicos e fisiopatológicos na biologia1,2,3,4. Consequentemente, pesquisadores de diversas áreas frequentemente precisam medir ROS, avaliar eventos oxidativos e investigar sua importância biológica usando antioxidantes (Quadro 1) ou inibidores para modular os fenômenos observados. Existem muitos ensaios e kits comerciais disponíveis, mas seu uso e interpretação são desafiadores e abertos a artefatos. Existe um campo bem estabelecido de biofísica/bioquímica/química com foco na identificação de ROS, suas reações químicas e produtos de dano oxidativo. No entanto, como em muitos campos especializados, essa literatura pode ser difícil de interpretar por aqueles que trabalham fora da área. Frequentemente surgem problemas devido à dependência de kits comerciais que pretendem medir 'ROS' ou 'dano oxidativo', ou do uso de 'antioxidantes' em termos gerais, quando o progresso requer compreensão de mecanismos moleculares específicos.

Para abordar esses pontos, esse grupo internacional estabeleceu diretrizes sobre a nomenclatura e medição de ROS, reações oxidativas e danos oxidativos. Nosso foco está nas técnicas usadas para medir ROS e dano oxidativo. Estes podem ser aplicados ao seu papel na patologia, mas também é importante notar que as alterações nos níveis de ROS e consequentes alterações na atividade de processos celulares sensíveis ao redox são centrais para o campo da sinalização redox1,2,3,4 . Esperamos que essas diretrizes sejam úteis para pesquisadores que realizam experimentos nessa área. Esses tópicos, e de fato as abordagens que defendemos, foram cobertos por muitas revisões no passado1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 e que os pesquisadores são fortemente encorajados a ler. Aqui, destilamos os pontos-chave subjacentes a esta declaração de consenso.

Espécies reativas de oxigênio (ROS) é um termo coletivo para espécies derivadas de O2 que são mais reativas que o próprio O2. O termo inclui não apenas o ânion radical superóxido (O2•−) e alguns outros radicais de oxigênio, mas também alguns derivados não radicais de O2, como peróxido de hidrogênio (H2O2), ácido hipocloroso (HOCl) e peroxinitrito/ácido peroxinitroso (ONOO− /ONOOH). Portanto, todos os radicais de oxigênio são ROS, mas nem todos os ROS são espécies de radicais (este último sendo definido como uma espécie com um ou mais elétrons desemparelhados). 'Reativo' é um termo relativo; O2•− e H2O2 são seletivos em suas reações com moléculas biológicas, deixando a maioria delas ilesas, enquanto •OH ataca tudo (Tabela 1).