Combattere lo stress ossidativo: quali alleati?

Cos’è lo Stress Ossidativo?

Il termine Stress Ossidativo o “squilibrio REDOX” indica l’insieme delle alterazioni che si producono nei tessuti, nelle cellule e nelle macromolecole biologiche quando queste sono esposte ad un eccesso di agenti ossidanti. L’effetto è costituito da alterazioni metaboliche, danno e morte cellulare.

Lo Stress Ossidativo non ha, però, solo effetti dannosi: vi sono evidenze che dimostrano un ruolo importante dei radicali liberi dell’ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS) nei processi fisiologici cellulari (soprattutto nello svolgimento dell’attività fisica, nei meccanismi di difesa cellulare e nelle funzioni immunologiche).

Uno stato di Stress Ossidativo consegue all’azione di sostanze chimiche instabili altamente reattive (i radicali liberi dell’ossigeno e dell’azoto, ROS e RNS), di agenti non radicalici pro-ossidanti (come l’acqua ossigenata) e di radiazioni ionizzanti. Se le difese antiossidanti della cellula e dell’organismo sono insufficienti a mantenere lo stato REDOX in equilibrio e la situazione di stress è prolungata, l’eccesso di ROS e RNS può generare alterazioni vitali che a lungo andare diventano irreversibili.

IL BERSAGLIO DELL’AZIONE OSSIDANTE È RAPPRESENTATO DA MOLECOLE E STRUTTURE METABOLICHE CRUCIALI:

•Fosfolipidi delle membrane, le cui modificazioni comportano perdita della capacità di compartimentazione e di trasporto selettivo, fino alla distruzione;

•Proteine, le cui alterazioni strutturali, portano ad una compromissione e perdita di funzioni enzimatiche, di trasporto, recettoriali, etc.

•Acidi nucleici, (DNA e RNA), che con l’accumulo di mutazioni ed alterazioni dell’espressione genica, possono portare a d alterazioni che si tramandano nelle linee cellulari successive;

Quando i danni dello Stress Ossidativo compromettono in modo irreversibile le funzioni cellulari, si attivano in genere i meccanismi della apoptosi o “suicidio programmato”. La cellula, cioè, va incontro a fenomeni regressivi sino alla necrosi.

Se tale evento (morte cellulare) non si manifesta, se i danni sono di entità tale da permettere il funzionamento della cellula pur in modo non ottimale, iniziano a configurarsi i segni della senescenza cellulare, cui si associano molteplici disordini di tipo cronico degenerativo.

STRATEGIA DI FONDO PER CONTRASTARE LO STRESS OSSIDATIVO

Lo stress ossidativo si può agevolmente trattare sulla base del concetto di modulazione fisiologica, di cui esso rappresenta uno dei principali fondamenti in termini di equilibrio: ovvero lo Stress Ossidativo (SO) è anche esso modulante, in quanto se eccessivo genera uno scompenso metabolico se limitato è causa di immunodepressione.

Analogamente, quando esso si deve affrontare, si deve modulare con un uso accurato e mirato degli antiossidanti (diretti o indiretti) in modo tale che la rete antiossidante (RAO) sia ricostituita secondo la necessità.

Ogni patologia o condizione di stress da studio/lavoro, ha un suo particolare SO che deve essere affrontato in modo il più possibile mirato attraverso un accurata modulazione fisiologica, ovvero fornire quelle sostanze, nella giusta quantità, che consentano di inattivare o almeno ridurre le concentrazioni dei radicali liberi.

Gruppo delle Vitamine B

Antiossidanti indiretti come il complesso delle vitamine B1, B2 e B3, aumentano la produzione di equivalenti antiossidanti NADH, per attivazione del ciclo dei pentoso fosfati, e pertanto non possono essere di grande utilità nel caso si voglia aumentare l’attività di tale ciclo che può produrre ATP (energia) senza l’utilizzo di ossigeno.

Hanno valore “plastico”, facilitano cioè la costruzione delle nuove cellule di conseguenza contribuiscono alla formazione di nuovo tessuto vivente. Sono inoltre specifiche per il funzionamento del sistema nervoso.

Altre sostanze del gruppo B (B6, B9, B12) entrano nei sistemi per la trasformazione dell’omocisteina (pro-ossidante) in cisteina (antiossidante) e metionina.

Tiamina (Vit. B1)

La tiamina (o vitamina B1) è un composto chimico, isolato e cristallizzato per la prima volta nel 1926 ed è conosciuta anche con il nome di aneurina. Questa vitamina è molto importante in quanto è implicata nel metabolismo dei glutammati, ovvero una carenza di questa vitamina nella dieta porta ad un aumento delle concentrazioni di glutammato a livello cerebrale e conseguente danno neuronale, dato che il glutammato in eccesso ha azione citotossica.

L’assorbimento intestinale di questa vitamina è molto influenzato dalla presenza di alcol nella dieta. Il suo contenuto complessivo nei soggetti non carenti, è stimato oscillare tra 25 e 30 mg. Già l’assunzione di due unità alcoliche (u unità consiste in una birra da 330 ml, 120 mL di vino o 40 mL di superalcolici) interferisce con l’assorbimento intestinale della Tiamina. Anche l’assunzione di caffè ne riduce fortemente l’assorbimento.

Riboflavina (Vit. B2)

La riboflavina (o vitamina B2) è una molecola, classificata come una delle vitamine del gruppo B. Fa parte del gruppo funzionale dei cofattori FAD (flavina adenina dinucleotide) e FMN (flavin mononucleotide) e di conseguenza è necessaria per numerose reazioni catalizzate da flavoproteine, incluse le reazioni di attivazione di altre vitamine.

Oltre ad una alimentazione non corretta, ci sono altre condizioni alimentari, come la malattia celiaca o, più comunemente, la sindrome del colon irritabile in relazione ai fenomeni di diarrea, o di eccessivo consumo di alcool, possono essere causa di ridotta disponibilità.

Nicotinamide o Niacina (Vit. B3)

In generale, la vitamina B3 è necessaria per la respirazione cellulare, aiuta nella liberazione di energia e il metabolismo dei carboidrati, grassi e proteine, una buona circolazione e la salute della pelle, il funzionamento del sistema nervoso, e la normale secrezione di fluidi biliari e dello stomaco.

Potenzia la memoria e sembra essere anche efficace nel trattamento di ansia. La niacina è anche efficace nel migliorare la circolazione e ridurre i livelli di colesterolo nel sangue.

È il componente principale di due ceoenzimi, il NAD e NAD(P) rispettivamente denominati nicotinamide adenina difosfonucleotide e nicotinamide adenina difosfonucleotide fosfato, molecole impegnate nel ciclo di Krebs quindi fondamentali per la produzione di energia cellulare.

Piridossina (Vit. B6)

La vitamina B6 è essenziale per l'integrità del sistema nervoso ed è indispensabile per la sintesi della serotonina, che migliora il tono dell’umore.

È utile in alcune forme di anemia. Inoltre sono stati dimostrati i suoi effetti positivi sulla sindrome premestruale.

Visto che la buona utilizzazione delle proteine assunte con la dieta dipende molto dalla presenza di vitamina B6 si è deciso di regolare i livelli di assunzione consigliati a seconda dell'apporto proteico giornaliero. Al momento per l'adulto si consiglia un quantitativo di vitamina B6 pari a 1,5 mg/ 100 g di proteine assunte

Acido folico

L'acido folico è una vitamina presente nei cereali, nel lievito di birra, nel fegato, nelle foglie (da cui l'attributo "folico") ed in particolar modo negli spinaci. Dopo essere stato assorbito a livello intestinale, l'acido folico viene attivato dal fegato, che lo trasforma in acido folinico, lo distribuisce ai vari tessuti o, eventualmente, lo deposita come riserva.

Più che di acido folico sarebbe corretto parlare di folati, dal momento che esiste un'intera famiglia di sostanze con struttura ed attività biologica analoga a quella della classica vitamina B9. Durante l'assorbimento intestinale queste provitamine vengono ridotte nella loro forma più semplice, chiamata, appunto, acido folico.

La vitamina B9 è essenziale alla vita dell'uomo e di molti altri organismi, anche particolarmente semplici come i batteri. Questa sostanza, intervenendo nella sintesi degli acidi nucleici, è infatti molto importante per la crescita e la riproduzione cellulare.

L'acido folico ed i suoi derivati partecipano alla sintesi di emoglobina e di alcuni amminoacidi, come la metionina e l'acido glutammico. Sono molto importanti per la crescita, per la riproduzione e per il buon funzionamento del sistema nervoso.

La Carnosina è un ottimo antiossidante. Oltre alla diretta attività di scavenger nei confronti dei radicali liberi dell'ossigeno e dell'azoto, la carnosina si sarebbe rivelata efficace nel proteggere le strutture cellulari dalla formazione di addotti non funzionali (amiloide), proteina nota per essere coinvolta nelle principali malattie neurodegenerative tra cui L’Alzheimer.

Tale meccanismo risulterebbe alla base dell'azione neuroprotettiva, e più in generale citoprotettiva, della Carnosina.

Recenti studi, condotti in vitro, avrebbero inoltre dimostrato l'utilità della Carnosina nel ridurre i livelli di ossidazione delle LDL (lipoproteine a bassa densità), espletando così un importante azione preventiva nei confronti del danno aterosclerotico.

Parte del successo della Carnosina in ambito sportivo, sarebbe da attribuire anche alla proprietà antiossidante, preziosa nel proteggere le fibre muscolari dal danno lesivo indotto dalle specie reattive dell'ossigeno.

Cianocobalamina (Vit. B12), identifica un gruppo di sostanze organiche chimicamente affini, contenenti cobalto e per questo note come cobalamine. Le principali forme coenzimatiche sono la metilcobalamina, l'idrossicobalamina e la deossiadenosilcobalamina.

Vitamina B12 La cianocobalamina, termine con cui si identifica comunemente la vitamina B12, è invece scarsamente presente nell'organismo; rappresenta tuttavia la forma più stabile, sotto cui viene commercializzata nei comuni farmaci ed integratori alimentari.

La carenza di vitamina B12 induce una malattia nota come anemia perniciosa, caratterizzata da una anemia megaloblastica cronica e progressiva degli adulti, e viene determinata dall'assenza del cosiddetto Fattore Intrinseco Intestinale (o Gastrico, o di Castle), che è una sostanza indispensabile per l'assorbimento della Vitamina B12 (Fattore Estrinseco) e dalle anemie sideropeniche (da carenza di ferro).

Il complesso vitaminico B12 è infatti fondamentale per la sintesi di globuli rossi da parte del midollo osseo. Proprio questa sua funzione primaria è particolarmente nota nel mondo dello sport dove la cianocobalamina rientra, insieme al ferro e all'acido folico, nei prodotti destinati a risolvere casi di "pseudoanemia da sport".

Il fabbisogno quotidiano di vitamina B12 è veramente modesto, ma comunque essenziale. La dose giornaliera richiesta per l'adulto è di circa 2 - 2,5 µg, mentre i depositi presenti nell'organismo ammontano a circa 4 mg

  

COMPLESSO ANTIOSSIDANTE

Lo stress ossidativo aumenta la vulnerabilità dei neuroni alla degenerazione. Lo scopo del complesso antiossidante è quello di aumentare la riserva antiossidante, rallentare il declino cognitivo legato all’invecchiamento, proteggere attivamente le funzionalità mnemonico-cognitive.

Da cosa è costituito?

•    Vitamina E (tocoferolo)
•    Beta-carotene
•   Vitamina C
•   Coenzima Q-10
•   Selenio
•   L-cisteina

Vitamina E (tocoferolo)

La vitamina E o Tocoferolo è una vitamina liposolubile, cioè solubile in grassi e oli. È formata da un gruppo di composti chiamati tocoferoli e tocotrienoli.

Il nome tocoferolo deriva dal greco tocos, che significa nascita e pherein che significa portare avanti. Questo nome le è stato attribuito per evidenziare il suo ruolo essenziale nella riproduzione.

Il ruolo primario della vitamina E è quello di proteggere i tessuti dell'organismo dalle reazioni dannose (periossidazione) e dai radicali liberi.

Protegge le membrane cellulari impedendo la perossidazione dei fosfolipidi di membrana protegge la vitamina A dall'ossidazione previene le patologie cardiovascolari protegge le lipoproteine dall'ossidazione.

La vitamina E contribuisce a proteggere nei confronti dei danni causati dal fumo e dall'inquinamento.

Beta – carotene (vitamina A)

Alfa e gamma-carotenoidi sono altre forme di pro-vitamina A, ma come anticipato il Beta carotene riveste sicuramente la maggior importanza nutrizionale, in quanto:   vanta proprietà antiossidanti, contrastando l'insorgere dei radicali liberi

 è la fonte principale di vitamina A per i vegetariani: in caso di necessità, il beta carotene viene convertito dall'organismo in vitamina A, coinvolta in funzioni biologiche molto importanti (per esempio la sintesi di glicoproteine)

·         è convertito in retinolo (indispensabile per la visione), che a sua volta viene convertito in acido retinoico, essenziale per la crescita ed il differenziamento delle cellule: infatti, se non si forma vitamina A, l'organismo si trova in carenza, con la conseguente crescita anomala delle ossa, secchezza della cornea oculare (xeroftalemia) e disturbi della riproduzione.

la sua potenziale utilità contro la comparsa del cancro e malattie a carico dell'apparato cardiovascolare è in via di sperimentazione: per accertare questo possibile effetto si dovranno attendere studi più approfonditi.

Coenzima Q10

Il coenzima Q10 è un potente antiossidante che si trova in quasi tutte le cellule del corpo. Per questo motivo è chiamato anche ubichinone (o ubiquinone). Il suo ruolo principale è quello di convertire il cibo in energia.

Esso si trova, in particolare, nelle membrane cellulari e nei mitocondri, organuli interni alle cellule, di solito a forma di bastoncello, che sono quelle che potremmo definire le centrali energetiche cellulari.

Una delle funzioni del coenzima Q10, anzi probabilmente la funzione basilare, è proprio quella di intervenire nelle reazioni chimiche interne a questi organuli, che permettono di recuperare l’energia contenuta negli alimenti e accumularla in molecole di adenosintrifosfato (ATP), perché sia conservata pronta all’uso.

Il coenzima Q10, chiamato anche vitamina Q, viene prodotto dall’organismo, ma la sua concentrazione si riduce in modo naturale con l’invecchiamento, oltre che in caso di dieta di cattiva qualità o vera e propria malnutrizione, in seguito ad alcune terapie farmacologiche (come quelle con le statine) e in presenza di alcune patologie croniche, come malattie dell’apparato cardiovascolare, malattie neurodegenerative come il Parkinson, diabete, tumori.

Selenio (Se)

Il selenio è un elemento che agisce, principalmente, come componente dell'enzima antiossidante glutatione perossidasi, è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la seguente reazione:

2 glutatione + H2O2 ⇄ glutatione disolfuro + 2 H2O,

che a sua volta opera insieme alla vitamina E nel prevenire i danni prodotti dai radicali liberi alle membrane cellulari. Il selenio, sotto forma di seleno-cisteina, è contenuto nei siti attivi dell'enzima.

Grazie a questa sua capacità di proteggere le membrane cellulari dall'ossidazione, il selenio ha un effetto protettivo nei confronti delle malattie cardiovascolari. Sembra inoltre svolgere un ruolo antagonista nei confronti dei metalli pesanti, come il mercurio, il cadmio e l'argento, che possono essere assunti con la dieta e che sono potenzialmente tossici per le cellule in particolar modo per i neuroni.

Il selenio è un componente essenziale del sistema enzimatico che trasforma la tiroxina (T4) in triiodotironina (T3), e come tale svolge un ruolo di primo piano nel supportare la funzione tiroidea.

Cisteina:

Per l'organismo umano adulto non è un amminoacido essenziale, in quanto può essere ottenuto dalla metionina tramite due reazioni: la transmetilazione, che trasforma la metionina in omocisteina, seguita dalla transolforazione, che trasforma l'omocisteina in cisteina. Nei bambini e durante lo sviluppo, in caso di carenza di vitamina B e di alcolismo se ne raccomanda invece assunzione mediante la dieta, in quanto questa trasformazione è inibita o meno efficiente.

La cisteina inoltre, in associazione al glutammato e alla glicina, è un elemento molto importante per la biosintesi del glutatione, uno dei fondamentali antiossidanti del corpo umano: per il controllo dei radicali liberi e per la protezione dei globuli rossi dall’ossidazione.

Vitamina C

Il termine vitamina C si applica a sostanze utilizzate per indicare il sistema redox acido ascorbico acido dediroascobico, un sistema ossidoriduttivo reversibile a forte azione antiossidante.

L'acido ascorbico è la forma enolica del 3-cheto-L-gulofuranolattone.

La vitamina C viene sintetizzata dalle piante e da molti animali (anfibi, rettili, alcuni uccelli e Mammiferi) a partire dal glucosio.

Tra i Mammiferi solo l'uomo, altri primati e la cavia non sono in grado di sintetizzarla per carenza della L-gulono-g-lattone ossidasi.

La vitamina C è probabilmente il più importante antiossidante biologico idrosolubile. Essa neutralizza le specie reattive dell’ossigeno e dell’azoto. L’acido ascorbico o più specificatamente l’ascorbato è un eccellente agente riducente e agisce come cofattore in numerose reazioni biochimiche intese a ridurre i metalli di transizione come il ferro o il rame.

 Ginkgo biloba

Viene ritenuto l’albero più vecchio della terra, con alle spalle una storia di 200 milioni di anni. È infatti l’unica specie vegetale appartenente alla famiglia delle Ginkgoaceae, (gruppo delle gimnosperme) a non essersi estinta più di cento milioni di anni fa e ad arrivare intatta fino ai nostri giorni.

Il suo primo utilizzo in ambito medicinale risale a tempi remoti, intorno al 2800 a.C, come rimedio tonico contro la vecchiaia e le allergie nella medicina tradizionale cinese.

Attualmente, in ambito salutistico, si utilizzano le foglie colte a maggio, quanto sono ancora di un colore verde intenso e dalle quali è possibile ottenere un estratto secco ricco in flavonoidi (principalmente quercitina, Kaempferolo, miricetina.. etc..) e terpeni (ginkgolidi A,B,C).

L’attività salutistica del Ginkgo biloba è proprio dovuta all’azione sinergica ed integrata di tutte le componenti presenti, in particolare a livello del sistema vascolare-cerebrale.

Il Ginkgo Biloba sembra esplicare un effetto neuro-protettivo ed antiossidante, stimolando la funzione cognitiva, in particolare, in caso di danno celebrale e malattia degenerative come il morbo di Alzheimer. Può altresì rivelarsi efficace come coadiuvante nel mantenimento della micro-circolazione sanguigna, stabilizzando la permeabilità capillare e migliorando l’integrità strutturale e funzionale di arterie e venule.

Da modelli sperimentali sembra che alcune componenti della droga vegetale siano in grado di stimolare il recettore del fattore di crescita dei neuroni, esercitando un aumento della sopravvivenza delle nostre cellule nervose. I ginkgolidi B, A e C (gruppo di sostanze che costituiscono il fito-complesso del vegetale in questione) sono in grado di inibire l’azione del PAF (fattore di aggregazione piastrinica) un mediatore implicato nella risposta infiammatoria, in diverse condizioni patologiche come la formazione di trombi, reazioni allergiche (asma) ischemia cerebrale e cardiaca.

Il Ginkgo Biloba ha altresì la funzione di scavenger ovvero sembra che i flavonoidi in esso contenuti siano in grado di neutralizzare i radicali liberi, soprattutto quelli che potrebbero essere neurotossici per le nostre cellule nervose e quelli che ossiderebbero alcune componenti a livello della parete dei vasi sanguigni, principale causa della successiva deposizione e aggregazione delle placche aterosclerotiche.