Ogni giorno, senza forse accorgercene particolarmente, siamo bombardati da pubblicità su un’infinità di prodotti – creme, oli, integratori, prodotti alimentari – che combattono i radicali liberi.
Cosa sono queste molecole? Perché risultano tossiche per il nostro organismo? E quali le contromosse a nostra disposizione in questa partita?
Animazione. Danno al DNA da parte di un radicale libero
1. Origine dei radicali liberi
I radicali liberi sono accomunati da una caratteristica fondamentale: la reattività con altre molecole. Questo perché essi posseggono un elettrone (particella elementare dotata di carica negativa) spaiato nella propria regione di spazio (in termine tecnico orbitale) più esterna, il che li rende molecole instabili.
Per ottenere un numero di elettroni pari, non più spaiati e raggiungere la propria stabilità, i radicali liberi sottraggono quindi un elettrone alle molecole stabili presenti nel nostro organismo. A sua volta però, la molecole a cui è stato rubato un elettrone diventeranno instabili e quindi anch’esse a caccia di elettroni.
Si avvia quindi un processo a catena che se non fermato in tempo dai cosiddetti agenti antiossidanti può seriamente danneggiare le nostre strutture cellulari.
Tra i radicali liberi, i più studiati sono i cosiddetti Radicali liberi dell’Ossigeno (ROS), molecole in cui l’elettrone instabile appartiene ad un atomo di ossigeno. La reazione tossica a catena indotta dai radicali liberi dell’ossigeno prende quindi il nome di stress ossidativo1
Figura 1 Confronto tra una molecola stabile (elettroni pari) ed un radicale libero (elettroni spaiati).
Da dove provengono i radicali liberi che intaccano il nostro organismo? Diverse sono le fonti di produzione ad oggi note, classificabili in:
- Fonti endogene: i radicali liberi vengono fisiologicamente e quotidianamente prodotti dalle reazioni metaboliche necessarie per dare energia alle nostre cellule e come armi del nostro sistema immunitario contro batteri ed altri patogeni2;
- Fonti esogene3: agenti inquinanti (ad esempio metalli e prodotti chimici) ambientali; fumo, droghe ed alcool; raggi UV e radiazioni; sostanze tossiche generate da cottura degli alimenti a temperature eccessivamente alte; stress psico-fisico prolungato.
Il nostro organismo ha evoluto una serie di sistemi definiti anti-ossidanti per disattivare quella quota di radicali liberi dell’ossigeno che normalmente produciamo durante le nostre reazioni metaboliche ed immunitarie.
Se però ai radicali endogeni si aggiungono quelli dovuti ad un’eccessiva e prolungate esposizione alle fonti di radicali esogene, ecco che i nostri sistemi antiossidanti possono non bastar più: immaginiamo una pattuglia di un piccolo villaggio che oltre a dover tener a bada i propri criminali si ritrova di colpo a fronteggiare un blitz coordinato dei criminali dei villaggi confinanti.
Una volta saturati i sistemi anti-ossidanti endogeni, ecco che i radicali liberi in cerca della propria stabilità possono andare a caccia di elettroni danneggiando le molecole del nostro organismo.
2. Effetti tossici
Il primo bersaglio dei radicali liberi è rappresentato dai lipidi, le molecole che compongono la membrana cellulare, ovvero il rivestimento esterno della cellula.
Una volta intaccata la membrana cellulare, la cellula si ritrova scoperta nei confronti dell’ambiente esterno e, se il danno è consistente, andare incontro a morte cellulare. Il prolungarsi di questo fenomeno nel tempo rappresenta una delle principali cause del cosiddetto invecchiamento cellulare e della perdita di tonicità e funzionalità dei nostri tessuti con il passare degli anni4.
Una volta intaccata la membrana cellulare ed introdottisi nella cellula, i radicali liberi passano poi a destabilizzare proteine e DNA.
In particolare, i radicali liberi dell’ossigeno interagiscono con le basi azotate che compongo il nostro DNA, alterandone la struttura. Le nostre cellule riconoscono le basi azotate mutate e provano a ripararle, riuscendoci nella maggioranza dei casi. Talvolta però il riparo non avviene correttamente: la base azotata intaccata dai radicali liberi viene sostituita con una base sbagliata (mutazione) o viene addirittura tagliata via (delezione). L’accumulo nel tempo di mutazioni e delezioni indotte dai radicali liberi in diversi punti del nostro genoma può alla lunga favorire l’insorgenza di tumori⁵.
Figura 2. Cause ed effetti dei radicali liberi
Sempre più studi scientifici indicano inoltre che l’esposizione a fonti di radicali liberi ed il conseguente stress ossidativo un fattore di rischio per l’insorgenza di una lunghissima serie di malattie⁶,⁷, tra le quali:
- Malattie cardiovascolari (aterosclerosi, ictus ed infarto);
- Malattie neurodegenerative (Parkinson, Alzheimer,etc..);
- Diabete;
- Obesità.
3. Quali contromisure
Cosa fare quindi combattere i radicali liberi?
Ecco la strategia in 4 mosse:
- Ridurre l’esposizione alle fonti esogene di radicali (agenti inquinanti, fumo, alcool, raggi UV etc.);
- Puntare su un esercizio fisico regolare ed equilibrato. Questo induce infatti una serie di adattamenti trai quali l’incremento dei sistemi anti-ossidanti endogeni e la stimolazione dei meccanismi di riparo del DNA
- Curare la presenza di frutta e verdura nell’alimentazione. Questi cibi contengono una significativa quantità di molecole quali polifenoli, vitamina E, vitamina C, betacaroteni, selenio e coenzima Q10⁸,⁹ che donando o accettando un elettrone dal radicale libero, spezzano la catena dello stress ossidativo agendo da veri e propri anti-ossidanti
Infine, per la gioia di molti di noi, è stato dimostrato come il cacao abbia un elevato contenuto di polifenoli e flavonoidi, come detto sopra molecole anti-ossidanti naturali in grado di ridurre l’insorgenza di malattie cardiovascolari.
Possiamo quindi permetterci di integrare il famoso detto in questo modo: “una mela ed un pezzo di cioccolato al giorno tolgono il medico di torno”.
Redazione Scientifica – @Nabu Creative Studio
- Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxidative medicine and cellular longevity. 2017
- Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Review. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2007
- Free radicals, antioxidants in disease and health. International journal of biomedical science. 2008.
- Effects of antioxidant supplementation on the aging process. Clinical interventions in aging. 2007..
- Role of oxygen radicals in DNA damage and cancer incidence. Mol. Cell Biochem. 2004
- Oxidative stress and Alzheimer disease. Am. J. Clin. Nutr. 2000.
- Possible role of oxidative stress in the pathogenesis of hypertension. Diabetes Care. 2008.
- Antioxidants and prevention of chronic disease. Review. Crit. Rev. Food. Sci. Nutr. 2004
- The emerging role of coenzyme Q-10 in aging, neurodegeneration, cardiovascular disease, cancer and diabetes mellitus. Curr. Neurovasc. Res. 2005.