Radicali liberi: cosa sono, significato, invecchiamento, combatterli

MEDICINA ONLINE LABORATORIO BLOOD TEST EXAM ESAME DEL SANGUE FECI URINE GLICEMIA ANALISI GLOBULI ROSSI BIANCHI PIATRINE VALORI ERITROCITI ANEMIA TUMORE CANCRO LEUCEMIA FERRO FALCIFORME MDal punto di vista chimico si definisce “radicale libero” (o semplicemente “radicale”) un’entità molecolare che possiede breve vita media, costituita da un atomo o una molecola formata da più atomi, che presenta un elettrone spaiato: tale elettrone rende il radicale molto reattivo, in grado di legarsi ad altri radicali o di sottrarre un elettrone ad altre molecole vicine.

Danno cellulare da radicale libero

I radicali liberi sono uno dei meccanismi di danno cellulare più importante, sebbene assolvano a molte funzioni fondamentali dell’organismo quando controllati. La loro elevata reattività gli permette di reagire facilmente con una qualsiasi molecola si trovi in loro prossimità (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici) danneggiandola e spesso compromettendone la funzione. Inoltre, reagendo con altre molecole, hanno la capacità di autopropagarsi trasformando i loro bersagli in radicali liberi e scatenando così reazioni a catena che possono provocare estesi danni nella cellula.
In condizioni normali, ciascuna cellula produce radicali liberi tramite vari processi, come reazioni enzimatiche (ad esempio la xantina ossidasi o la NO sintasi), fosforilazione ossidativa, difesa immunitaria (granulociti neutrofili e macrofagi). Queste piccole quantità sono tollerate e vengono inattivate da sistemi enzimatici come il glutatione ed altri antiossidanti detti scavenger per la loro capacità di neutralizzare i radicali liberi.
Quando la produzione di radicali liberi è eccessiva si genera ciò che viene chiamato “stress ossidativo“. In questo caso i sistemi enzimatici e gli antiossidanti intracellulari sono insufficienti e non riescono più a far fronte alla sovraproduzione di radicali liberi al punto che essi aumentano fino a generare un danno cellulare che può essere sia reversibile, in tal caso la cellula torna alle condizioni normali, o irreversibile, con conseguente morte cellulare per apoptosi o per necrosi. Lo stress ossidativo è imputato quale causa o concausa di patologie quali il cancro, l’invecchiamento cellulare e malattie degenerative.

Fattori interni responsabili della produzione di radicali liberi

All’interno della cellula i radicali liberi possono essere generati in vari modi, ad esempio attraverso meccanismi interni all’organismo:

  • infiammazione;
  • attività enzimatica;
  • trasporto di elettroni nei mitocondri (produzione aerobica di energia);
  • B-ossidazione (metabolismo degli acidi grassi);
  • reazioni del citocromo P450 (metabolizzazione di farmaci, sostanze tossiche ecc.);
  • attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario);
  • fosforilazione ossidativa (che si verifica durante la respirazione cellulare);
  • l’azione di altri radicali liberi.

Fattori esterni responsabili della produzione di radicali liberi

Fattori esterni all’organismo che promuovono la formazione di radicali liberi, sono:

  • inquinamento ambientale;
  • droghe;
  • fumo;
  • alcol;
  • farmaci;
  • raggi ultravioletti (radiazione solare);
  • radiazioni ionizzanti;
  • stress psicofisico prolungato
  • attività fisica intensa;
  • additivi e sostanze tossiche presenti negli alimenti o sviluppate durante la loro cottura.

Effetti dei radicali liberi

I radicali liberi tendono a danneggiare la cellula in modo particolare in tre componenti: i grassi, le proteine ed il DNA:

  • perossidazione lipidica : i radicali liberi danneggino i lipidi, in particolare quelli della membrana plasmatica e delle membrane degli organelli intracellulari;
  • ossidazione delle proteine: i radicali liberi agiscono ossidando i gruppi laterali degli amminoacidi, danneggiando la funzione della proteina, promuovendo la formazione di legami crociati come il legame disolfuro, alterandone la struttura o il ripiegamento: possono quindi dare origine ad amminoacidi modificati nella struttura e nella funzione;
  • danno al DNA: i radicali liberi possono determinare mutazioni o danneggiare macroscopicamente lo stesso DNA e alterare la struttura chimica delle basi azotate formandone di nuove come 8-ossiguanina o 5-idrossimetiluracile. Tramite questo tipo di danno sono concausa dell’invecchiamento cellulare e – soprattutto – aumentano il rischio che la cellula con DNA alterato si moltiplichi in modo alterato, dando origine ad un cancro.

ROS (Reactive Oxygen Species) e danni alla cellula

Le specie reattive dell’ossigeno sono chiamate “ROS”: sono i radicali liberi a maggior diffusione. I più importanti ROS sono:

  • l’anione superossido O2-;
  • il perossido d’idrogeno H2O2 (l’acqua ossigenata);
  • il radicale ossidrilico •OH.

I danni provocati dai ROS portano ad alterazioni funzionali che possono terminare con la necrosi o l’apoptosi della cellula. Coinvolgono:

  • alterazioni della membrana: disfunzione delle pompe ioniche, aumento della permeabilità e lipoperossidazione;
  • alterazioni del nucleo: alterazioni della membrana nucleare, denaturazione di proteine e del DNA, mutazione della p53 che può favorire la nascita di una neoplasia;
  • alterazioni del reticolo endoplasmatico: diminuzione della sintesi proteica e della detossificazione;
  • alterazione dei lisososmi: fuoruscita degli enzimi contenuti con loro attivazione e conseguenti danni;
  • alterazione dei mitocondri: diminuzione della funzionalità delle pompe di membrana e dell’ATP intracellulare dovuto all’aumento dell’idrolisi di ATP, ADP e AMP per riparare i danni e per l’inefficienza conseguita dai mitocondri per i ROS;
  • alterazioni del citoplasma: l’ambiente diventa più acido, con seguente diminuzione della glicolisi.

Patologie e condizioni favorite dai radicali liberi

Sono numerose le patologie e le condizioni che i radicali liberi determinano o comunque favoriscono, sia in modo diretto che indiretto e specialmente in assenza di adeguate quantità di antiossidanti, tra cui:

  • invecchiamento dell’organismo;
  • invecchiamento di tutti i tessuti del corpo;
  • formazione di tumori maligni (cancro);
  • danno da riperfusione post ipoperfusione;
  • iperossigenazione a causa di ossigeno terapia;
  • cataratta;
  • fotosensibilità;
  • numerose malattie neurodegenerative come morbo di Alzheimer, Huntington, SLA e Parkinson.

Radicali liberi: come combatterli

Per combattere i radicali liberi ci sono due sistemi fondamentali:

  • evitare il più possibile la formazione di nuovi radicali liberi: a tale scopo si devono evitare tutti quei fattori responsabili della produzione di radicali liberi prima elencati, come ad esempio smettere di fumare, bere alcolici o fare sforzi fisici eccessivi e prolungati;
  • assumere una elevata quantità di antiossidanti per contrastare i radicali già esistenti. A tale scopo una dieta normocalorica bilanciata, ricca di acqua, frutta e verdura di stagione è davvero un obiettivo a cui chiunque aspiri ad una vita sana dovrebbe aspirare.

Una lista di antiossidanti è la seguente:

  • vitamina E;
  • vitamina A;
  • acido lipoico;
  • vitamina C;
  • licopene;
  • selenio;
  • rame;
  • glutatione;
  • coenzima Q10;
  • melatonina;
  • polifenoli;
  • bioflavonoidi.

Assumere cibi ricchi di tali antiossidati, aiuta l’organismo a contrastare i radicali liberi. Un importante primo passo per contrastarli, oltre alla dieta, è assumere giornalmente un integratore completo di vitamine e sali minerali, come questo: https://amzn.to/2GP0i6f

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