ROS: i radicali liberi che hanno un impatto sulla natura e sulla nostra salute

Quando si parla di radicali liberi si fa riferimento alle specie reattive dell’ossigeno (ROS), quelle molecole che instaurano una condizione di stress ossidativo, portando danni a livello tissutale, cellulare e a carico del DNA. I danni associati sono coinvolti nell’insorgenza di condizioni patologiche, come aterosclerosi, cancro e condizioni neurodegenerative.

La chimica dei radicali liberi

L’atmosfera è composta nel 21% circa da ossigeno (O₂), composto essenziale per produrre energia attraverso le reazioni di respirazione cellulare. Tra i prodotti di scarto delle reazioni ci sono i radicali liberi, sostanze con una tossicità nei confronti delle cellule stesse. Il radicale libero è una specie chimica dotata di instabilità ed elevata reattività in quanto ha uno o più elettroni spaiati. A livello chimico nella formazione dei legami si ha la condivisione di elettroni per il completamento dell’ottetto elettronico (condizione di stabilità elettronica). Quando un solo elettrone occupa un orbitale molecolare si genera un radicale, specie molto reattiva che tende a sottrarre un elettrone o a cedere il proprio elettrone spaiato a un non-radicale, generando in questo modo un nuovo radicale. Sono degli eventi a catena che creano nuovi radicali, portando così a un perpetrarsi del danno ossidativo. I tre principali radicali liberi dell’ossigeno sono H₂O₂ (perossido di ossigeno, che di per sé non è un radicale libero ma funge da fonte di quest’ultimi quando reagisce con sé stesso), O₂– (anione superossido) e OH- (radicale ossidrile).

Nella cellula ci sono, inoltre, diverse reazioni potenzialmente responsabili della produzione di ROS e un importante esempio è la fosforilazione ossidativa, un processo fondamentale che porta alla produzione di ATP, la più importante moneta energetica per le reazioni cellulari. Questa reazione chimica avviene in quasi tutte le cellule del nostro organismo, in particolare nelle cellule neuronali. Tutte le macromolecole biologiche (proteine, acidi nucleici, fosfolipidi delle membrane) possono andare incontro a stress ossidativo. Per quanto riguarda le membrane, possono verificarsi degli eventi di perossidazione lipidica, con la conseguente alterazione delle membrane stesse. Per quanto riguarda le proteine, gli enzimi possono essere denaturati, perdendo la loro funzione.

Gli eventi che danno origine agli agenti ossidanti

Sono diverse le cause che possono determinare l’iperproduzione di radicali liberi, dalle malattie cardiovascolari e ischemia dei tessuti, alle diete sbilanciate, consumo di alcool, fumo di sigaretta e radiazioni ionizzanti. Una condizione prolungata di stress ossidativo aumenta la probabilità di alterazioni a carico della pelle (secchezza, perdita di elasticità), dei capelli (che diventano più fragili e più inclini alla caduta),

I sistemi antiossidanti

I sistemi antiossidanti sono fondamentali in quanto difendono la cellula dagli eventuali danni dei ROS. Esistono due tipologie di sistemi antiossidanti:

• sistemi antiossidanti intracellulari (enzimi: superossido dismutasi, catalasi e glutatione perossidasi);
• sostanze che possono essere assunte da integratori o da vitamine come la vitamina E (protegge le membrane fosfolipidiche), la vitamina C (acido ascorbico), la vitamina A e il β carotene.

Il radicale idrossile è il più pericoloso in quanto, a differenza dell’anione superossido e del perossido di idrogeno, non possiede alcun sistema intracellulare di smaltimento, ovvero non ha difese antiossidanti. A livello cellulare è presente un perfetto equilibrio tra ROS ed enzimi con funzione antiossidante. Quando si viene a perdere questo equilibrio si viene a creare una condizione di sofferenza a livello cellulare e tissutale, una condizione di stress ossidativo che determina una tendenza alla morte cellulare (apoptosi e necrosi).

La tabella ORAC

Dei ricercatori americani hanno ideato un sistema di classificazione che distingue i vari tipi di alimenti e integratori in base alla loro azione antiossidante, secondo la tabella ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity). Ad ogni alimento o integratore corrisponde un valore in unità ORAC ed è stato dimostrato che ogni giorno si dovrebbero assumere una buona quantità di queste unità (circa 2000).

Alimenti con elevati livelli di ORAC

Carciofi, mirtilli, pere, melanzane, peperoni rossi, cipolle rosse, kiwi, spinaci cotti, prezzemolo fresco; in particolare con più di 2000 unità ORAC troviamo il succo di uva nera (nel quantitativo di un bicchiere), mirtilli e cavolo verde cotto.

Vitamine e sostanze fitochimiche con elevati livelli di ORAC per contrastare i radicali liberi

La vitamina A (negli ortaggi di colore giallo-arancio) e la vitamina C (presente nella frutta e negli ortaggi); i carotenoidi (la loro capacità antiossidante è in grado di contrastare i radicali liberi e fungere da scudo contro l’insorgenza di diverse malattie e alcune forme tumorali); tocoferoli (presenti nei prodotti vegetali oleosi come frutta secca e nei cereali); selenio (abbondante soprattutto nel pesce azzurro e nelle uova).

Articolo a cura di Noemi Mauro.