Quando parliamo di antiossidanti, è inevitabile parlare anche di radicali liberi. I radicali liberi sono molecole, o frammenti di molecole che hanno uno o più elettroni spaiati negli orbitali esterni; essi sottraggono elettroni ad altre molecole per completare il loro ottetto.
I principali fattori che influenzano l’iperproduzione di radicali liberi, sono: l'inquinamento, lo stress psicologico, l'eccesso di allenamento fisico, le lesioni traumatiche, i raggi solari, il fumo, l’ alcool, ecc.
La principale causa della produzione di radicali liberi è comunque l'incremento del consumo di ossigeno; tale incremento avviene soprattutto durante l'attività fisica (fino a 20 volte), provocando un aumento del flusso di elettroni lungo la catena respiratoria. Più del 95% dell'ossigeno consumato dall'organismo viene ridotto nel modo più completo, cioè acquista 2 elettroni e 2 protoni e si trasforma in H2O (riduzione tetravalente).

Principali sistemi legati al soggetto che determinano la produzione di ossidanti:
1. trasporto di elettroni nei mitocondri (fosforilazione ossidativa) che produce anione superossido e perossido di idrogeno
2. il metabolismo degli acidi grassi che porta alla formazione di perossido di idrogeno
3. le reazioni del citocromo P450 con produzione di anione superossido 4. specifici sistemi enzimatici delle cellule fagocitarle

ROS: SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO

Numerosi altri enzimi possono generare specie ossidanti in condizioni normali o patologiche e/o in funzione del tessuto in cui si trovano: deaminazione ossidativa della dopamina nei neuroni, la produzione del radicale dell'ossido nitrico ad opera della NO ­sintetasi nel muscolo liscio e scheletrico, la risposta immunitaria, ecc.

Strutture cellulari che possono essere danneggiate in seguito all’ interazione con specie ossidanti:

• acidi grassi costituenti i fosfolipidi di membrana

• lipidi soprattutto a livello delle membrane, possono essere perossidati con alterazione della fluidità della membrana e delle sue caratteristiche fisico-chimiche con possibile distacco di proteine ad essa legate.

• acidi nucleici (DNA nucleare e mitocondriale, RNA ribosornale) la cui ossidazione porta alla comparsa di punti di rottura nella doppia elica del DNA con la formazione di legami destabilizzanti che possono sfociare in mutazioni

• proteine sia con funzioni metaboliche (cioè gli enzimi), che morfologiche o strutturali con ossidazione dei gruppi sulfidrílici, riduzione dei legami disolfuro, addizione ossidativa di residui aminoacidici ai siti che legano i metalli di transizione, frammentazione di peptici, etc.

ANTIOSSIDANTI ENDOGENI

Sistemi enzimatici:

• Catalasi

• Superossidodismutasi (SOD): converte l'anione superossido in perossido di idrogeno

• Glutatione perossidasi

• Desaturasi

• Acido lipoico

Molecole chelanti i metalli:

•  Albumina

•  Ferritina

•  Transferrina

•  Ceruloplasmina

Il glutatione può agire come segue:
a) sotto forma ridotta, spontaneamente, fungendo da scavenger di una notevole serie di specie di ossigeno reattive;
b) come substrato di vari enzimi tra cui la glutatione perossidasi (GPX): famiglia di enzimi che catalizza la trasformazione di molecole di H2O2 o idroperossidi organici.

ANTIOSSIDANTI ESOGENI

Dieta = assunzione di Antiossidanti (soprattutto attraverso la frutta e la verdura) e Grassi polinsaturi

L’ ACIDO Alfa LIPOICO (ALA) ha due funzioni principali: coenzima del metabolismo cellulare e antiossidante.

Come coenzima del metabolismo cellulare:

• ha un ruolo centrale nel funzionamento delle deidrogenasi che sono preposte alla decarbossilazione ossidativa dei chetoacidi;

• nel ciclo di Krebs interviene nella conversione del glucosio e acidi grassi favorendo la trasformazione dell'acido piruvico in acetiCoA;

• è una componente mobile della membrana interna mitocondriale posta lungo la catena di trasporto degli elettroni per la sintesi di ATP.

Come antiossidante, rappresenta uno scavenger (“spazzino”) di radicali liberi nel corso del danno ossidativo; ha rilevante capacità di rigenerare altri antiossidanti come la Vit C, la Vit E, il coenzima Q e il glutatione; incrementa la disponibilità di quello che è considerato il più potente antiossidante intracellulare: il glutatione.

Esperimenti compiuti su topi sottoposti ad esercizio esaustivo hanno dimostrato che una dieta arricchita con 150mg/kg/die di acido lipoico:

• impedisce la diminuzione dell'attività della glutatione-transferasi indotta dall'esercizio fisico

• protegge il muscolo dal danno ossidativo

• contrasta la perossidazione lipidica delle membrane

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