Denham Harman fu il primo a proporre nel 1956 il concetto di “Stress Ossidativo” secondo il quale, l’iperproduzione ed il successivo accumulo di radicali liberi nell’organismo, in assenza di una adeguata capacità difensiva, comporta l’instaurarsi di danni ossidativi a carico di quasi tutti i costituenti dell’organismo, con conseguente insorgenza di patologie a carico dei diversi organi ed apparati.
Un concetto importante da sottolineare è che i responsabili dello stress ossidativo non sono solamente i radicali liberi, ma anche altri elementi che presentano una struttura chimica differente da essi e che svolgono anch’essi azione ossidativa nei confronti delle nostre cellule.
Si tratta delle cosiddette “specie chimiche ossidanti non radicaliche” come il Perossido di Idrogeno (H2O2).
Spesso, quando si parla di radicali liberi, si fa riferimento ai radicali liberi dell’ossigeno (ROS- Reactive Oxygen Species) ovvero atomi o molecole contenenti l’elemento ossigeno quali il Superossido (O2), il Perossido di Idrogeno (H2O2) e radicali idrossilici. In realtà, è stato ampiamente dimostrato che anche specie chimiche che contengono l’elemento carbonio oppure l’elemento azoto, possono svolgere azione ossidante e, quindi, rientrano anch’esse nel gruppo dei radicali liberi.
I radicali liberi sono molecole altamente instabili in quanto possiedono un elettrone dispari nella loro orbita esterna e che tendono a raggiungere la loro condizione di massima stabilità energetica acquisendo, dalle molecole con le quali interagiscono, l’elettrone mancante. La conseguenza diretta di questa loro azione è la produzione di altre molecole instabili e quindi di altri radicali liberi.
L’iperproduzione di sostanze ossidanti in assenza di un adeguato sistema difensivo può, a lungo termine, innescare una vera e propria cascata di reazioni ossidative altamente dannose a carico della cellula, compromettendo la sua integrità sia strutturale che funzionale.
L’attacco della membrana cellulare da parte dei radicali liberi determina l’innesco di una reazione chimica con conseguente attivazione di specifici enzimi in grado di alterare e distruggere la membrana cellulare e di attivare altre sostanze capaci di innescare reazioni infiammatorie. L’alterazione della permeabilità della membrana cellulare dovuta all’attacco dei radicali liberi consente a questi di penetrare facilmente all’interno della cellula e svolgere attivamente azione lesiva nei confronti del DNA con conseguente innesco di alterazioni genomiche tali da determinare l’insorgenza di mutazioni cromosomiche e di processi degenerativi della cellula.
Il danno ossidativo dipende dalla coesistenza di diversi fattori: dalle caratteristiche intrinseche della struttura chimica dei radicali liberi, dalle proprietà strutturali e funzionali del substrato molecolare col quale vengono in contatto, ed infine dalle capacità difensive antiossidanti proprie dell’organismo. E’ chiaro, quindi, che qualunque condizione in grado di determinare l’alterazione del fisiologico equilibrio esistente tra produzione ed eliminazione dei radicali liberi e deficit dei meccanismi difensivi antiossidanti propri dell’organismo, conduce all’insorgenza di uno stato di stress ossidativo e quindi alla comparsa di eventi patologici.
In condizioni fisiologiche e, quindi, in condizioni di adeguato benessere generale dell’organismo, esiste una precisa condizione di equilibrio tra produzione ed eliminazione dei radicali liberi associata ad un’adeguata capacità difensiva dell’organismo indicata come Barriera Antiossidante.
La barriera antiossidante gioca un ruolo assolutamente preponderante nell’azione difensiva esercitata dal nostro organismo nei confronti dell’attacco dei radicali liberi.
Essa si avvale nell’espletamento della sua attività antiossidante di diverse molecole e sistemi enzimatici sia di origine esogena, ovvero introdotti nel nostro organismo con un’adeguata alimentazione, oppure come preparati di sintesi, e sia di origine endogena, ovvero direttamente prodotti dal fisiologico metabolismo cellulare.
Queste molecole ad azione antiossidante sono in grado di neutralizzare prontamente i radicali liberi già al momento della loro formazione (Free Radical Scavengers), oppure in un secondo momento, ovvero solo dopo che è stata già innescata la loro azione ossidativa.
I sistemi enzimatici a maggiore attività antiossidante sono rappresentati dalla Superossidodismutasi (SOD), appartenente ad una famiglia di metallo-proteine la cui funzione è quella di eliminare l’anione radicalico superossido (O2); dalla Glutatione Perossidasi (GPx), che svolge azione riduttiva nei confronti degli idroperossidi organici utilizzando come co-substrato il Glutatione, ed infine dalla Catalasi (CAT), che riduce il perossido di Idrogeno (H2O2). Come è stato più volte sottolineato, i radicali liberi, in particolari condizioni, sono in grado di espletare azione lesiva nei confronti di cellule e tessuti, determinando la comparsa di alterazioni cronico-degenerative, cardiovascolari ed infiammatorie croniche responsabili di diverse condizioni patologiche.
In questa importante attività difensiva intervengono, altresì, Vitamine, Polifenoli, Oligoelementi e diverse altre sostanze assunte in modo naturale con un’adeguata e corretta alimentazione.
Inquinamento ambientale, fumo di sigaretta, alimentazione scorretta, abuso di bevande alcoliche, esercizio fisico inadeguato, assunzione cronica di farmaci, infezioni… Sono solo alcune delle cause del cosiddetto stress ossidativo, una forma di “stress chimico” indotto nel nostro organismo da uno squilibrio fra produzione di specie chimiche reattive (radicali liberi) e fisiologiche capacità di difesa (antiossidanti).
Lo stress ossidativo è ritenuto responsabile dell’invecchiamento precoce ed è associato ad una serie lunghissima di malattie molto comuni, quali l’ipertensione arteriosa, l’aterosclerosi, l’infarto, l’ictus, il morbo di Parkinson, la demenza di Alzheimer, l’obesità, il diabete, l’artrite, alcuni tipi di tumori, ecc.
Recentemente sono stati pubblicati, altresì, diversi studi che dimostrano una stretta relazione anche tra stress ossidativo e sterilità maschile.
http://www.imbio.it/news/2009/0907-4-stress-ossidativo-radicali-liberi-e-malattie.htm
Un importante studio scientifico pubblicato lo scorso mese sul “Proceedings of the National Academy of Science” ha ampiamente dimostrato che la maggior parte delle mutazioni genetiche a carico del nostro DNA sono strettamente causate dallo Stress Ossidativo.
Lo studio ha, altresì, sottolineato come l’accumulo ed il successivo attacco al DNA cellulare da parte dei radicali liberi non solo danneggia il nostro patrimonio genetico ma gioca un ruolo cruciale nell’invecchiamento precoce, nell’insorgenza dei tumori e di numerose altre patologie.
Le evidenze ottenute grazie a questo studio rappresentano un’importante riconoscimento ai numerosi ricercatori che già da anni si occupano attivamente di radicali liberi e stress ossidativo.
Durante le varie fasi che caratterizzano il normale ciclo delle cellule si generano radicali liberi ovvero specie chimiche reattive in grado di attaccare le nostre cellule determinando la comparsa di alterazioni sia strutturali che funzionali determinando in ultimo lesioni a carico del DNA nucleare.
Il nostro organismo è in grado di combattere attivamente l’attacco dei radicali liberi grazie a numerosi fattori difensivi prodotti direttamente dalle cellule e che costituiscono la cosiddetta Barriera Antiossidante.
Da quanto detto, appare chiaro che in presenza di una barriera antiossidante di protezione, non sufficientemente elevata, le nostre cellule si ritrovano sprovviste dei naturali sistemi di difesa contro l’attacco dei radicali liberi andando incontro ad una progressiva cascata di eventi che porteranno alla distruzione delle cellule e del patrimonio genetico e quindi, in ultimo, all’insorgenza di malattie degenerative (Alzheimer, Parkinson, Demenza senile), malattie neoplastiche (tumori che possono coinvolgere qualunque distretto del nostro organismo), malattie infiammatorie croniche (a carico dei diversi organi ed apparati).
Inquinamento ambientale, dieta sbilanciata, fumo di tabacco, droghe, alcol, scarsa attività fisica e stress psico-emotivo sono sicuramente i fattori che inficiano in maniera assolutamente negativa la nostra barriera antiossidante predisponendoci all’attacco dei radicali liberi e quindi all’insorgenza di uno squilibrio dei fisiologici e naturali sistemi di regolazione di base cui sottende il benessere del nostro organismo.