Corsi di Laurea Triennali per le Professioni Sanitarie CORSO di Patologia Generale anno 2012-2013, 2° semestre Renato Prediletto 13 Marzo 2013

Stress ossidativo e radicali liberi

Come l’ossigeno danneggia: i radicali liberi L’ossigeno si combina con l’idrogeno formando molecole instabili “affamate” di elettroni: i radicali liberi Ai radicali liberi manca un elettrone e questa instabilità strutturale porta le molecole a cercare compensazione sottraendolo alle molecole viventi circostanti ed attaccando: Enzimi Proteine Membrana cellulare DNA

Il danno dei radicali liberi L’attacco alla membrana cellulare porta a patologie degenerative: arteriosclerosi, artrosi, patologie infiammatorie croniche. L’attacco al DNA può favorire la nascita di tumori maligni. RADICALI LIBERI Danno ai mitocondri Danno al DNA Danno alla membrana cellulare

Cosa favorisce la produzione dei radicali liberi? La produzione è funzione del metabolismo individuale, dell’alimentazione, dello stile di vita e del carico di aggressioni che subiamo. Gli aggressori: Inquinamento Fumo di sigaretta Cattiva alimentazione Eccesso di alcool Eccesso di farmaci Sovrappeso Stress cronico Vita sedentaria

Lo stato ossidativo Lo stato ossidativo è l’espressione di un bilancio tra pro-ossidanti (radicali liberi e metaboliti attivi dell’ossigeno) e sistemi antiossidanti

Le difese Tutte le forme di vita aerobiche hanno dei sistemi di difesa o sistemi antiossidanti Enzimi: proteine complesse che disattivano i radicali dell’ossigeno (superossido  superossido dismutasi) Nutrienti: vitamine, betacarotene, bioflavonoidi forniscono elettroni per saturare i radicali liberi Sistema di riparazione di danni al DNA

Alimentazione Il cibo come medicina quotidiana. Le sostanze antiossidanti in natura sono oltre 5000 e potenziano il sistema immunitario con cinque modalità: Migliorano le comunicazioni all’interno della cellula Aumentano il numero di cellule immunitarie rendendole più attive Rallentano e bloccano i radicali liberi Migliorano l’ambiente all’interno del quale lavorano le cellule del sistema immunitario Agiscono contro l’invecchiamento riducendo il deterioramento a livello molecolare

Il glutatione o GSH è un tripeptide con proprietà antiossidanti costituito da cisteina e glicina, legate da un normale legame peptidico, e glutammato che invece è legato alla cisteina con un legame peptidico atipico tra il gruppo carbossilico della catena laterale del glutammato ed il gruppo amminico della cisteina.

Il glutatione è un forte antiossidante, sicuramente uno dei più importanti tra quelli che l'organismo è in grado di produrre. Rilevante è la sua azione sia contro i radicali liberi o molecole come perossido di idrogeno, nitriti, nitrati, benzoati e altre. Svolge un'importante azione nel globulo rosso, proteggendo tali cellule da pericoli ossidativi che causerebbero l'emolisi. Elemento importante per il suo funzionamento è il NADPH. Tale molecola è un derivato della vitamina PP (acido nicotinico) e funziona da cofattore ossido-riduttivo dell'enzima glutatione reduttasi (o GSR). L'enzima rigenera il glutatione ossidato (o GSSG) attraverso gli elettroni ceduti dal NADPH, che vengono trasferiti sul GSSG rigenerando questo a glutatione ridotto (o GSH).

Nei soggetti favici l'assenza dell'enzima glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD) porta ad una minore produzione di NADPH; le fave contengono sostanze ossidanti che portano in queste persone all'emolisi, in quanto il glutatione non possiede abbastanza potere riducente da poter contrastare il danno ossidativo di tali sostanze. C'è da dire inoltre, che svolge un'azione benefica contro l'invecchiamento cellulare.

In medicina, il GSH viene usato come antidoto diretto e "veloce" nell'avvelenamento da paracetamolo (conosciuto anche come acetaminofene). Tale molecola è un analgesico ed anti-febbrile il cui principale metabolismo avviene a livello del fegato. Quando in eccesso, il paracetamolo ossida il glutatione secondo la reazione: paracetamolo + 2GSH = para-acetamido-chinone + GSSG.

La tossicità del farmaco si esplica perciò in due meccanismi: con la deplezione del GSH e con l'azione diretta del para-acetamido-chinone che provoca necrosi delle cellule epatiche. Può anche trovare impiego come tampone nei casi di avvelenamento da metalli pesanti (come mercurio, cadmio, piombo, ecc.), dato che sposta gli ioni tossici formando dei solfuri (coniugati) più facilmente eliminabili dall'organismo.