Si parla spesso di radicali liberi quali principali responsabili del processo di invecchiamento. In realtà l’origine e la funzione di queste molecole è più complessa, e in parte necessaria per il nostro organismo. I radicali liberi sono indispensabili per alcuni processi dell’organismo come le difese immunitarie e la contrazione dei vasi, ma sono anche in grado di entrare dentro le cellule e danneggiare molecole importanti come DNA, proteine, carboidrati, grassi.
Cosa sono i radicali liberi?
Cosa sono i radicali liberi in parole semplici? I radicali liberi sono molecole che presentano una carica elettrica negativa libera (detto elettrone spaiato). Chimicamente parlando, un atomo (libero o facente parte di una molecola) è stabile quando ciascun elettrone dell’orbitale più esterno è associato ad un secondo elettrone che ruota in direzione opposta (coppie stabili). Sono quindi in grado di “rubare” un elettrone da altre molecole modificandole (ossidazione). Entrano, perciò, nelle cellule danneggiando il DNA, le proteine, i grassi e i carboidrati.
Quando si producono i radicali liberi?
In condizioni normali il nostro organismo produce una determinata quota di radicali liberi. Per esempio, si formano durante la sintesi di ormoni e nell’azione del sistema immunitario contro le infezioni. In alcuni casi queste reazioni chimiche fisiologiche sono indispensabili per alcune funzioni vitali, come la pulsazione dei vasi.
Stress Ossidativo: Cos'è e Come si Manifesta
Lo stress ossidativo è un disequilibrio chimico, quindi non comporta sintomi propri e non è una malattia in senso stretto.Tuttavia, sono numerose le patologie e le condizioni in cui lo stress ossidativo gioca un ruolo nell’insorgenza o nel decorso. Lo stress ossidativo consiste in una iper-produzione di sostanze chimiche ossidanti. Le specie chimiche maggiormente interessate da questo processo sono i radicali liberi, per esempio il superossido e il perossido d'idrogeno o altre le specie reattive dell’ossigeno (ROS - Reactive Oxygen Species). Si tratta di un gruppo di molecole normalmente prodotte durante l’ossidazione, una reazione chimica che avviene continuamente all’interno dell’organismo, per esempio durante il metabolismo di alcuni farmaci o quando i nutrienti introdotti con l’alimentazione vengono trasformati in energia.
Specie reattive che si formano nel corpo umano
- il radicale idrossilico (HO)
- il radicale idroperossido (HO2)
- il monossido d’azoto (NO)
Il monossido d’azoto (NO) gioca un importantissimo ruolo come mediatore di segnali fisiologici nel sistema cardiovascolare, in particolare quelli che regolano la vasodilatazione per effetto del rilassamento della muscolatura liscia.
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Effetti dello Stress Ossidativo
Non si deve pensare che gli effetti determinati da questo squilibrio siano esclusivamente nocivi. Non sono di questa natura quelli determinati da un'attività fisica intensa o da uno sport particolarmente impegnativo. In questo caso, l'incremento nella produzione di radicali liberi, determinato dall'ossidazione delle cellule che compongono i tessuti muscolari, genera uno stress ossidativo, lieve e temporaneo, capace di contribuire alla regolazione della crescita del tessuto muscolare e alla stimolazione della produzione di sostanze antiossidanti. Nondimeno, è innegabile che un'esposizione continuata e incontrollata a questa forma di squilibrio può danneggiare gravemente l'organismo, producendo gravi effetti come infiammazioni croniche. Per la precisione, in questi casi accade che la manifestazione di infezioni e ferite inneschi la risposta del sistema immunitario, il quale, per combattere i germi, attiva i macrofagi (delle cellule immunitarie altamente specializzate) che, durante la loro attività, producono radicali liberi in grado di danneggiare anche le cellule sane e così generare un'altra infiammazione.
In circostanze normali, l'infiammazione svanisce una volta che il sistema abbia contrastato l'infezione, o sia riuscito a riparare i tessuti danneggiati; tuttavia, nel caso in cui l'azione dei macrofagi inneschi un'ulteriore infiammazione, accade che quest'ultima produce a sua volta radicali liberi capaci di innescare un'altra condizione di stress ossidativo, fino a dare vita a un vero e proprio circolo vizioso.
Infine, è possibile citare anche altre condizioni la cui diagnosi è associata ai danni provocati dallo stress ossidativo; tra di essi ricordiamo:
- l'obesità
- il diabete
- le malattie cardiovascolari
- i disturbi infiammatori
- l'infertilità femminile
I radicali liberi si formano nelle cellule sia in seguito alle loro reazioni metaboliche sia in seguito a stimoli esterni (radiazioni ionizzanti, elevata tensione di ossigeno, sostanze chimiche, farmaci, fumo, stress di vario genere). La maggior parte delle patologie e l’invecchiamento degli esseri viventi quindi sono causati da processi chimici ossidativi, dovuti ad una eccessiva produzione di radicali liberi.
Lo stress ossidativo è quindi l’espressione di un danno che si verifica quando i fattori pro-ossidanti (farmaci, sostanze tossiche, radiazioni, stati infiammatori, attività fisica esacerbata, etc.) superano le difese antiossidanti endogene (enzimi come la SOD, il coenzima Q10, la catalasi, la perossidasi, etc.) ed esogene (antiossidanti presenti negli alimenti). Si può incorrere in stress ossidativo sia in condizioni normali di salute sia negli stati patologici.
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Danni a DNA, Proteine e Lipidi
Nell’ambito dei danni cellulari causati dalle specie reattive dell’ossigeno, quello al DNA è potenzialmente il più pericoloso poiché tali alterazioni sono spesso associate a mutazioni genetiche ed allo sviluppo di cancro. E’ emerso inoltre un legame sempre più evidente tra alterazioni al DNA ROS-mediate ed il processo di invecchiamento, la patogenesi del diabete mellito e di alcune malattie a carico del fegato e ad eziologia infiammatoria.
Anche le proteine sono un bersaglio per i radicali liberi, i cui danni possono essere distinti in reversibili ed irreversibili. L’ossidazione delle proteine sembra essere inoltre responsabile, almeno in parte, di patologie quali l’aterosclerosi, il danno da ischemia-riperfusione e l’invecchiamento.
I lipidi sono importanti per la loro presenza nelle membrane che circondano ogni cellula. L’azione ossidativa a carico dei lipidi procede con un meccanismo radicalico a catena definito lipoperossidazione. I principali bersagli di questo fenomeno sono gli acidi grassi poliinsaturi, che sono presenti in elevate concentrazioni nei fosfolipidi delle membrane cellulari.
Come si pulisce il corpo dai radicali liberi?
Gli antiossidanti sono molecole in grado di neutralizzare i radicali liberi. Alcuni antiossidanti sono prodotti dal nostro organismo (glutatione, ubiquinolo, acido urico), altri devono essere introdotti con l’alimentazione. È importante introdurre con l’alimentazione una giusta quantità di sostanze antiossidanti. Dall’altra parte bisogna eliminare i comportamenti che causano una eccessiva produzione di radicali liberi, come l’abitudine al fumo, uso di alcool, alimentazione non equilibrata, eccessiva attività fisica, sedentarietà.
Come capire se il corpo è pieno di tossine? Lo stress ossidativo non presenta segni e sintomi propri, pertanto può emergere solo da specifici test biochimici. Essendo lo stress ossidativo frutto di uno squilibrio chimico tra radicali liberi e antiossidanti esistono test che valutano lo stato ossidante (ROMs test) e test che valutano lo stato antiossidante (BAP test). I primi misurano lo stress ossidativo, mentre i secondi valutano se la difesa antiossidante è compromessa.
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Strategie per Combattere e Prevenire lo Stress Ossidativo
Il nostro organismo è naturalmente dotato di una forma di difesa e protezione, concepita appositamente per contrastare gli effetti prodotti dall'azione dei radicali liberi: il sistema antiossidante. Gli organismi hanno evoluto un sistema di difesa antiossidante costituito sia da componenti enzimatiche sia da molecole non enzimatiche. Gli antiossidanti sono elementi indispensabili per la protezione delle molecole e dei sistemi biologici dall’insulto derivante dalle specie reattive dell’ossigeno (ROS). Sono infatti in grado di inibire o ritardare l’ossidazione del substrato, fornendo ai radicali gli elettroni di cui sono privi.
Sistemi Endogeni
Per la precisione, in risposta all'ossidazione continua esercitata da parte di queste specie chimiche, il nostro corpo è in grado di attivare più sistemi, che operano a livelli e con meccanismi diversi. La scienza medica ne ha proposto una classificazione che li distingue in due macrocategorie: quella dei sistemi endogeni e quella dei sistemi esogeni. I primi si avvalgono dell'azione di sostanze sintetizzate dall'organismo stesso, quali:
- sostanze antiossidanti capaci di contrastare l'azione dei radicali liberi
- enzimi, capaci di neutralizzarli per poi eliminarli facilmente (come ad esempio l'enzima catalasi)
- meccanismi molecolari in grado di riparare i danni molecolari causati dalle sostanze ossidanti
Sistemi Esogeni
Diversamente, i sistemi esogeni si avvalgono di sostanze antiossidanti presenti in vari alimenti sicuramente già noti ai più per i loro benefici (si tratta principalmente di frutta "scura" e verdura) sotto forma di pigmenti vegetali (come i polifenoli), vitamine (vitamina C, vitamina E e beta-carotene) e, più in generale, micronutrienti ed enzimi (come, ad esempio, il coenzima Q10, il selenio, il rame e lo zinco).
Per potenziare gli effetti dei sistemi esogeni è consigliabile assumere tra le 5 e le 6 porzioni di frutta e di verdura fresche e di stagione, ogni giorno. E’ importante sottolineare che, nella maggior parte dei casi, lo squilibrio può essere contrastato seguendo uno stile di vita sano, in primis dal punto di vista della nutrizione. Seguire una dieta ricca di cibi contenenti sostanze antiossidanti naturali, infatti, può aiutare a combattere attivamente la proliferazione di radicali liberi.
Quali sono i cibi che combattono i radicali liberi?
Gli antiossidanti sono le molecole che combattono i radicali liberi: una parte viene prodotta dal nostro organismo, mentre un’altra parte deve essere introdotta con l’alimentazione. I cibi con maggiore effetto antiossidante sono i vegetali. Anche la frutta secca, i semi e i cereali contengono antiossidanti, quali vitamina E, coenzima Q, manganese, selenio, cromo. Gli alimenti di origine animale, soprattutto il latte, le uova, interiora, pesce e molluschi contengono piccole quantità di antiossidanti.
La difesa antiossidante enzimatica è composta da proteine in grado di rimuovere con un’elevata efficienza catalitica i ROS. Questi sono la superossido dismutasi (SOD), la catalasi (CAT) e la glutatione perossidasi (GPx). Gli antiossidanti “non enzimatici” comprendono varie molecole a basso peso molecolare (“scavenger“) come ascorbato ( Vit C), vitamina E, carotenoidi, glutatione ridotto (GSH) e metallotioneina (MT).I principali sistemi antiossidanti non enzimatici sono costituiti dalla vitamina C, dalla vitamina E e dal glutatione.
- La vitamina C (acido ascorbico) agisce da antiossidante, esercitando un’azione protettiva nei confronti del radicale superossido, dell’idrossi radicale, dell’ossigeno singoletto e del perossi radicale.
- La vitamina E è costituita da un complesso di tocoferoli e tocotrienoli (α-, β-, γ- e δ-tocoferolo e α-, β-, γ- e δ-tocotrienolo). In natura la forma più abbondante e di maggiore attività è chiamata α-tocoferolo. Si tratta di un potente antiossidante biologico legato alla membrana cellulare. La sua principale funzione è quella di protezione nei confronti del processo di perossidazione lipidica.
- Il glutatione o GSH è un tripeptide con proprietà antiossidanti formato da cisteina, glicina e acido glutammico: nella sua forma ossidata due molecole di glutatione formano un ponte disolfuro
- Il coenzima Q10 è ubiquitario nei sistemi biologici, è simile come struttura alla Vitamina K ed alla Vitamina E: partecipa alle reazioni redox e può essere presente in tre forme, quella ossidata, semi-chinonica, e ridotta.
Stress Ossidativo e Stile di Vita
Come già evidenziato, infatti, al fine di ridurre il rischio di un aumento del livello di radicali liberi, è importante seguire quotidianamente abitudini corrette, che favoriscano la capacità dell’organismo di mantenere il proprio equilibrio. Investire nella propria salute significa agire oggi per un futuro più sano e vitale.
Lo stress ossidativo può essere ridotto adottando uno stile di vita sano e una strategia mirata per supportare l’organismo nel bilanciare radicali liberi e antiossidanti. Una dieta equilibrata è il primo passo per contrastare lo stress ossidativo. Gli alimenti ricchi di antiossidanti aiutano a neutralizzare i radicali liberi e a proteggere le cellule.
Attività fisica regolare: L’esercizio moderato stimola la produzione naturale di antiossidanti.
Per contrastare i radicali liberi, però, in alcuni casi la medicina consiglia anche l’uso di specifici integratori. Ricordiamo che, in ogni caso, qualsiasi tipo di integratore in presenza di patologie o se si sta effettuando una terapia farmacologica, deve essere sempre assunto sotto il controllo del proprio medico curante.
Le terapie endovenose di antiossidanti sono la soluzione più efficace per contrastare lo stress ossidativo in modo rapido e mirato. Spesso l’assorbimento degli antiossidanti è parziale, perché le sostanze vengono degradate durante la digestione. Il trattamento prevede infusioni della durata di 30-60 minuti, eseguite in centri specializzati sotto controllo medico.
Le terapie endovenose antiossidanti sono particolarmente indicate per chi ha un’elevata esposizione ai radicali liberi o difficoltà a riequilibrare lo stress ossidativo con la sola alimentazione e lo stile di vita.
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