I radicali liberi: responsabili dello stress ossidativo

I radicali liberi o ROS sono molecole di scarto che si generano incessantemente nel nostro organismo come sottoprodotti dei naturali processi di respirazione cellulare. I radicali liberi sono responsabili del nostro invecchiamento e rappresentano una minaccia per la nostra salute mettendo a dura prova le nostre difese antiossidanti.

 

Che cosa sono i radicali liberi?

I radicali liberi o ROS sono piccole particelle particolarmente aggressive; si formano in modo incessante nel nostro organismo come prodotto di scarto dei naturali processi metabolici che usano ossigeno (O2) come combustibile per produrre energia (ossidazione). Per questo motivo vengono anche chiamati «specie reattive dell’ossigeno» (ROS, dall’inglese Reactive Oxygen Species); tra i ROS più comuni ci sono l’anione superossido (O• 2 – ) e il radicale ossidrile (• OH).L’ossigeno ha un’anima corrosiva e la parte che non viene consumata si accumula in queste minuscole molecole, altamente reattive, che innescano pericolose reazioni a catena.
Radicale libero - Molecola instabile che causa danni cellulari

Perché i radicali liberi sono così aggressivi e pericolosi?

Dal punto di vista chimico, un “radicale libero” è una particella che possiede uno o più elettroni non accoppiati sul suo strato esterno. La presenza di un elettrone spaiato conferisce alla molecola una grande instabilità. Ogni radicale libero in pratica ha perduto il “partner” chimico cui era legato a causa di processi metabolici o di molti altri fattori (inquinamento, raggi UVA, stress prolungato, fumo etc). Da quel momento inizia la ricerca di un nuovo “partner” da cui recuperare l’elettrone mancante. Tale ricerca avviene in modo spasmodico, indiscriminato e velocissimo (si parla di frazioni di secondi!): in questa brama di “accoppiamento” i radicali sono molto aggressivi e attaccano parti fondamentali delle cellule, per esempio i grassi (perossidazione lipidica) e le proteine presenti sulle membrane cellulari ma anche degli organuli interni della cellula e gli acidi nucleici (DNA e RNA, patrimonio genetico) custoditi nel  nucleo delle cellule.

 

È vero che si crea una reazione a catena?

In effetti è così. Per ritrovare la propria stabilità, i radicali liberi cercano di recuperare un elettrone da un’altra molecola, che “derubata” diventa incompleta, a sua volta si destabilizzerà trasformandosi in un radicale libero, per poi “aggredire” un’altra molecola e sottrarle un elettrone e così via: si genera in questo modo una catena di reazioni che si propaga molto rapidamente e può coinvolgere migliaia di molecole e che può avere conseguenze fatali per tutte le cellule dell’organismo che invecchiano anzitempo e che favoriscono malattie e degenerazioni.
Questo meccanismo dà origine a nuove molecole instabili, innescando una reazione «a catena» che, se non viene arrestata in tempo, finisce col danneggiare le strutture cellulari e creare una situazione chiamata “stress ossidativo” in cui i radicali liberi prevaricano sulle difese antiossidanti.

 

Sono i radicali liberi a farci invecchiare?

Nel lontano 1956, Denham Harman, chimico, biologo e medico dell’Università del Nebraska, ha proposto la teoria dell’invecchiamento basata sui radicali liberi, secondo la quale, con il passare degli anni, questi composti si accumulano nelle cellule in modo eccessivo (stress ossidativo) e svolgono una potente azione ossidante, dannosa per tutte le nostre cellule. Tale teoria è oggi unanimemente accettata dalla comunità scientifica internazionale.
L’azione continua dei radicali liberi si evidenzia soprattutto nel precoce invecchiamento delle cellule ed è stata associata all’insorgere di varie patologie come il diabete e le sue complicanze (neuropatia, nefropatia, angiopatia, retinopatia), alcune malattie dell’apparato cardiovascolare, la sclerosi multipla, l’artrite reumatoide, l’enfisema polmonare, la cataratta, il morbo di Parkinson e l’Alzheimer, i tumori e molte altre.

Principali patologie correlate allo stress ossidativo
Come si difende il nostro corpo dall’attacco dei radicali liberi?

Il nostro organismo è in grado di difendersi dalla presenza dei radicali liberi grazie a un sistema di sostanze antiossidanti naturali, che hanno il compito di fornire ai radicali liberi gli elettroni di cui sono privi. Altre sostanze che svolgono un importante ruolo antiossidante sono assunte con l’alimentazione.
Le principali sono:

  • pigmenti vegetali: polifenoli, bioflavonoidi, antocianine;
  • vitamine: vitamina C (acido ascorbico), vitamina E (α- o γ-tocoferolo), beta-carotene (detto anche provitamina A, in quanto è il precursore da cui si forma tale vitamina);
  • micronutrienti: selenio, rame, zinco, altri
  • enzimi: glutatione, coenzima Q10, altri
  • altre sostanze: melatonina, acido urico ecc.

 

Gli agenti antiossidanti possono agire singolarmente o interagire tra loro. Solo un’alimentazione completa ed equilibrata può garantire un’efficace azione antiossidante: gli esperti consigliano un consumo giornaliero di almeno 5-6 porzioni di frutta e, soprattutto nel caso del diabete, di verdura fresche e di stagione e una dieta povera di grassi saturi (principalmente di origine animale) e di grassi idrogenati, fonti di radicali liberi.
Oltre a una dieta scorretta, quali altri fattori possono favorire lo stress ossidativo?

Numerosi fattori contribuiscono alla rottura dell’equilibrio tra produzione ed eliminazione dei radicali liberi, determinando l’insorgenza del cosiddetto stress ossidativo. Tra i fattori più comuni vi sono:

  • le infiammazioni,
  • il fumo di sigaretta (il tabacco è una vera propria miniera di sostanze tossiche),
  • lo stress psico-fisico intenso e prolungato,
  • l’elevato consumo di alcolici,
  • le diete troppo ricche di proteine e di grassi animali saturi,
  • gli alimenti non tollerati,
  • la presenza di un eccesso di ferro (che è in grado di attivare reazioni chimiche dannose),
  • l’esposizione ad ambienti inquinati, le radiazioni ionizzanti e ultraviolette (ozono in eccesso e raggi UVA e UVB),
  • l’attività fisica troppo intensa (sia di resistenza che di forza muscolare),
  • alcuni farmaci.

 

 

 

 

Fonti
– Knight JA – Review: Free radicals, antioxidants, and the immune system. Ann Clin Lab Sci. 2000 Apr;30(2):145-58
– Corti A, De Tata V, Pompella A – Agenti e meccanismi di stress ossidativo nella patologia umana. LigandAssay 14 (1) 2009
– Radicali liberi e molecole antiossidanti – Biologia per i cittadini. Saraceni Strumia Zanichelli editore

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