L’equilibrio indispensabile tra radicali liberi e sistemi antiossidanti

La demonizzazione dei radicali liberi è ormai ben radicata nei terreni culturali più disparati, sebbene spesso in maniera impropria o, perlomeno, incompleta. Ciò, probabilmente, perché lo scorso ventennio di ricerca in tale ambito si è focalizzato sulla stretta associazione tra danno causato dai radicali ed insorgenza di specifiche patologie, portando alla semplificazione del concetto secondo cui queste molecole siano esclusivamente tossiche e che la risoluzione di tutti i mali associati all’uomo sia racchiusa nell’utilizzo spasmodico di molecole antiossidanti, sotto qualsiasi forma di assunzione.

Occorre dunque cercare di far chiarezza sulla natura di queste peculiari specie chimiche, sulla loro reale funzione all’interno del nostro organismo e sulle condizioni per le quali esse risultano dannose.
I radicali liberi vengono definiti tali in quanto la loro struttura molecolare è caratterizzata dalla presenza di un elettrone spaiato nell’orbitale esterno: fattore che ne determina una natura altamente instabile e fortemente tendente a reagire, al fine di acquisire un altro elettrone o cedere il proprio.

In particolare, i radicali reagiscono direttamente ed indiscriminatamente con altre molecole biologiche importantissime per la cellula (lipidi, proteine, enzimi, DNA), sottraendo ad esse un elettrone (attività ossidante), necessario per la stabilità della propria struttura. Ciò che ne consegue è l’alterazione della molecola bersaglio, che diventa essa stessa un radicale e da il via ad una reazione a catena che porta al danneggiamento dapprima del metabolismo e della struttura cellulare, per poi causare un danno tissutale, che può divenire importante tanto da coinvolgere l’intero organo e quindi determinare patologie sistemiche.

Tra le più importanti specie radicaliche, sintetizzate continuamente nei normali processi cellulari negli organismi, vi sono le Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS), che possiedono un’elevata attività ossidante, tra cui l’anione superossido, il radicale ossidrilico e l’acqua ossigenata, la quale pur non essendo effettivamente un radicale, può reagire con ioni di ferro e rame e dare origine a specie radicaliche; ma anche le Specie Reattive dell’Azoto (RNS) tra cui l’ossido nitrico (NO) ed il perossinitrito.

Numerosi studi hanno effettivamente dimostrato che i ROS risultano implicati nella patogenesi del cancro, attraverso la loro capacità di indurre mutazioni sul DNA; nell’aterosclerosi, in quanto iradicali presenti nella parete delle arterie possono portare all’ossidazione parziale di alcuni lipidi presenti nelle LDL (lipoproteine a bassa densità responsabili del trasporto dei lipidi dal fegato ai tessuti periferici) causando infiammazione e conseguente formazione della placca aterosclerotica; nei processi di invecchiamento precoce ed in diverse malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer; nel diabete mellito; artrite reumatoide; lesione da ischemia/riperfusione ed altre.

In realtà, ad indurre i processi patologici è l’instaurarsi di ciò che gli esperti definiscono stress ossidativo, ossia il disequilibrio che si genera a causa dell’aumento eccessivo e prolungato della produzione delle specie ossidanti, contro un insufficiente o inefficiente sistema antiossidante.

Infatti, in condizioni normali all’interno di un organismo, ad intervenire nella rimozione dei radicali in eccesso e nel tamponamento del danno cellulare sono gli antiossidanti: sostanze in grado di “salvaguardare” l’integrità della molecola bersaglio del radicale, donando a quest’ultimo un proprio elettrone per stabilizzarlo e fermare la reazione a catena.

L’antiossidante, dunque, si ossida al posto dell’altra molecola, diventando esso stesso un radicale libero, ma a differenza della maggior parte delle molecole, è in grado di stabilizzare l’elettrone spaiato e non diventa altamente reattivo; questo grazie spesso all’intervento di altri antiossidanti, creando un sistema complesso di reazioni in grado di ristabilire l’equilibrio necessario allo svolgimento ottimale dei processi della cellula. Tra essi citiamo gli enzimi superossido dismutasi (SOD), glutatione perossidasi (GPx) e catalasi, piuttosto che composti non enzimatici come l’α-tocoferolo (vitamina E), l’ascorbato (vitamina C), il β-carotene, il glutatione, i flavonoidi, la melatonina.

Occorre considerare che quando non è instaurata la condizione di stress ossidativo, i radicali svolgono un ruolo importante come mediatori di regolazione nei processi di comunicazione tra cellule; addirittura molte delle risposte mediate dai ROS e dall’NO in realtà proteggono le cellule dallo stress ossidativo e ristabiliscono l’equilibrio; inoltre, sono implicate in numerose funzioni fisiologiche, tra cui la regolazione del tono vascolare, il controllo della ventilazione, della produzione di eritropoietina e quindi dei globuli rossi, senza tener conto che la loro natura altamente reattiva e distruttiva viene utilizzata dal sistema immunitario, in particolare dai fagociti, che inglobano particelle estranee, come i batteri, rilasciando radicali liberi per distruggerli.

Le fonti esterne in grado di incrementare oltre la soglia fisiologica la produzione di radicali possono essere i raggi UV, l’uso di alcol, l’esposizione al fumo di sigaretta attivo e passivo, l’assunzione di farmaci, l’eccessivo esercizio fisico, le cotture errate degli alimenti, i metalli pesanti, gli inquinanti atmosferici; i fattori che invece determinano la riduzione dei sistemi antiossidanti sono sicuramente legati a deficit enzimatici su base genetica, ma anche lo stile di vita scorretto, un’alimentazione carente di vitamine, sali minerali, aminoacidi essenziali necessari per la sintesi di enzimi e peptidi che costituiscono i sistemi di detossificazione.

Purtroppo, intervenire aumentando l’assunzione di antiossidanti attraverso l’utilizzo di integratori non può essere un approccio razionale, soprattutto se pensato al fine di compensare il persistere delle abitudini negative legate allo stress ossidativo. Numerosi studi hanno infatti dimostrato che anche alte concentrazioni di antiossidanti possono essere dannose. Più precisamente, potrebbero: agire come pro-ossidanti se manca realmente l’eccesso radicalico; proteggere oltre che le cellule sane, anche quelle pericolose come le cellule tumorali; ridurre i benefici dell’esercizio fisico; avere effetti collaterali indesiderati o addirittura raggiungere livelli tossici.

Dunque, si può dedurre che sia più appropriato intervenire attraverso modificazioni dello stile di vita scorretto, cercando di limitare l’esposizione a sostanze pro-ossidanti e migliorando la propria capacità di contrastarle, attraverso un’alimentazione basata su aminoacidi essenziali, acidi grassi essenziali (Omega 3, Omega 6), frutta e verdura biologica di stagione, cercando di variare tra le specie il più possibile, al fine di integrare un’adeguata combinazione di antiossidanti naturali in maniera bilanciata.

Silvia Spadafora

 


Bibliografia

–        Márcio Carocho Antioxidants and Prooxidants: Effects on Health and Aging, 2018;
–        Jacqui Adcock, Deakin University. What are antioxidants? And are they truly good for us?, 2018;
–        Clementi F., Fumagalli G. Farmacologia generale e molecolare UTET, 2012;
–        Wulf Dröge Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function Physiological Reviews, 2002.

Immagini:

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Informazioni su Silvia Spadafora

Silvia Spadafora vive a Cosenza.  Dopo la maturità classica ha conseguito la laurea in Farmacia con tesi sperimentale in Anatomia molecolare umana e la successiva abilitazione all’esercizio della professione. Attraverso la scrittura, esprime la sua dedizione e premura per la divulgazione della ricerca scientifica biomedica.
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