Cosa sono i radicali liberi?

Immagine 1 - Lo stress ossidativo si verifica quando una molecola di ossigeno si divide in singoli atomi con gli elettroni spaiati, che sono chiamati radicali liberi. Credits: Wikifoundry

Il corpo è sotto costante attacco da parte dello stress ossidativo. L’ossigeno presente nel corpo si divide in singoli atomi con gli elettroni spaiati. In una situazione di equilibrio gli elettroni formano delle coppie, tuttavia i radicali liberi si muovono nell'organismo per cercare altri elettroni con cui creare una coppia. Ciò provoca danni alle cellule, alle proteine e al DNA.

I radicali liberi favoriscono l’insorgere delle malattie umane, come ad esempio il cancro, l’aterosclerosi, l’Alzheimer, il morbo di Parkinson e molti altri. Inoltre è stato riconosciuto il collegamento tra i radicali liberi e l'invecchiamento, definito come un graduale accumulo dei danni provocati dai radicali liberi.

Le sostanze che generano i radicali liberi si possono trovare nel cibo che mangiamo, nei farmaci che assumiamo, nell'aria che respiriamo e nell'acqua che beviamo. Queste sostanze includono i cibi fritti, l’alcool, il fumo di tabacco, i pesticidi e gli inquinanti atmosferici.

Radicali liberi: sottoprodotti naturali dei processi chimici

I radicali liberi sono sottoprodotti naturali dei processi chimici, come ad esempio il metabolismo.

«Fondamentalmente, ritengo che i radicali liberi siano da considerarsi come prodotti di scarto delle varie reazioni chimiche che avvengono nelle cellule quando crescono, questi prodotti danneggiano le altre cellule del corpo», scrive Lauri Wright professore presso il dipartimento della salute della University of South Florida.

Immagine 2 - Le diverse fonti che concorrono alla formazione dei radicali liberi. Credits: Ivao.

La capacità del corpo di trasformare aria e cibo in energia chimica dipende da una reazione a catena dei radicali liberi. I radicali liberi vengono prodotti anche durante i processi di difesa messi in atto dal nostro sistema immunitario per eliminare i microrganismi invasori.

Il pericolo dei radicali liberi

Secondo la Rice University nel momento in cui si formano i radicali liberi può verificarsi una reazione a catena. Il primo radicale libero cattura un elettrone da una molecola facendola destabilizzare e trasformandola in un radicale libero. Tale molecola a sua volta cattura un elettrone da un'altra molecola la destabilizza e la trasforma a sua volta in un radicale libero.

Questo effetto domino può arrivare a danneggiare l'intera cellula.

La reazione a catena dei radicali liberi può portare a rompere le membrane cellulari e alterare ciò che entra ed esce dalla cellula, secondo la Harvard School of Public Health. La reazione a catena potrebbe modificare la struttura di un lipide, questo aumenta il rischio di intrappolamento in un'arteria di tale sostanza. Le molecole danneggiate possono mutare e favorire la nascita di tumori. In alternativa il danno potrebbe cambiare il codice del DNA.

Lo stress ossidativo si verifica quando nell’organismo ci sono troppi radicali liberi e troppi danni cellulari. Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Pharmacognosy Review lo stress ossidativo è associato al danno delle proteine, dei lipidi e degli acidi nucleici.

Durante gli ultimi decenni numerosi studi hanno messo in evidenza che lo stress ossidativo gioca un ruolo nello sviluppo di molte condizioni tra cui, la degenerazione maculare, le malattie cardiovascolari, alcuni tipi di cancro, l’enfisema, l’alcolismo, il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, le ulcere e tutte le malattie infiammatorie, come il lupus e l'artrite.

I radicali liberi sono inoltre associati con l’invecchiamento. «L’invecchiamento è causato da un accumulo dei radicali liberi nel corso degli anni» scrive Wright. I radicali liberi possono causare danni al codice del DNA, questo provoca una crescita errata delle nuove cellule facendo così invecchiare l’organismo.

Sintomi dello stress ossidativo

Secondo l’articolo “Current Status of Measuring Oxidative Stress” Beniamino Palmieri e Valeriana Sblendorio del 2010 pubblicato su Pub Med non ci sono sintomi ufficialmente riconosciuti che contraddistinguono lo stress ossidativo.

Analizzare i radicali liberi presenti nell’organismo

Secondo i ricercatori della Rice University non è possibile misurare direttamente la quantità di radicali liberi nel corpo.

Secondo lo studio “Antioxidants: what role do they play in physical activity and health?” pubblicato nel 2000 sulla rivista American Journal of Clinical Nutrition esistono metodi indiretti per misurare lo stress ossidativo, solitamente si analizzano i sottoprodotti della perossidazione lipidica. In tale articolo i ricercatori dell’Università del Massachusetts sottolineano che tutti i metodi «dovrebbero essere usati con cautela a causa della mancanza di accuratezza, validità o di entrambi gli elementi».

Secondo un articolo più recente pubblicato su Methods of Molecular Biology (Pub Med) i kit per effettuare il test dello stress ossidativo sono sempre più disponibili anche se la loro accuratezza e validità sono ancora sotto esame.

Antiossidanti e radicali liberi

Gli antiossidanti sono molecole presenti all’interno delle cellule che bloccano i radicali liberi, evitano cioè che i radicali liberi possano prendere elettroni e causare danni. Gli antiossidanti sono in grado di dare un elettrone ad un radicale libero fermando così la reazione a catena.

Gli antiossidanti riescono a mantenere i radicali liberi sotto controllo.

«Gli antiossidanti sono sostanze naturali il cui compito è quello di mantenere pulito l’organismo dai radicali liberi. Proprio come le fibra aiutano a tener pulito l’intestino, gli antiossidanti rimuovono i radicali liberi dalle cellule» sostiene Wright. Gli antiossidanti più conosciuti sono il beta-carotene ed altri carotenoidi, la luteina, il resveratrolo, la vitamina C, la vitamina E, il licopene e altri fitonutrienti.

Immagine 3 - Frutta e verdura rappresentano una buona fonte di antiossidanti. Foto di Scott Bauer, USDA (the research agency of the United States Department of Agriculture) ARS - Pubblico dominio Wikimedia Commons.

Il nostro corpo produce alcuni antiossidanti per conto proprio ma in quantità insufficienti. Lo stress ossidativo si verifica quando c'è uno squilibrio tra i radicali liberi e gli antiossidanti (troppi radicali liberi e pochi antiossidanti).

Gli antiossidanti possono essere assunti dal nostro organismo attraverso la dieta. «Gli antiossidanti sono abbondanti in frutta e verdura, soprattutto nella frutta e nella verdura colorate. Ad esempio gli antiossidanti si possono trovare in: bacche, pomodori, broccoli, spinaci, frutta secca e tè verde» scrive Wright.

Gli antiossidanti sono diventati noti al grande pubblico negli anni ‘90 quando gli scienziati hanno iniziato a ipotizzare una connessione tra i radicali liberi e lo sviluppo del cancro, l’aterosclerosi e le altre malattie croniche. Durante i decenni successivi, gli scienziati hanno condotto molti studi sugli effetti degli antiossidanti ottenendo risultati misti.

Ad esempio «secondo uno studio durato sei anni, Age-Related Eye Disease Study (AREDS), la combinazione di vitamina C, vitamina E, beta-carotene e zinco ha offerto qualche protezione contro lo sviluppo della degenerazione maculare senile avanzata» scrive Wright.

Invece secondo un altro studio, condotto su un gruppo di uomini finlandesi fumatori pesanti, sembrerebbe esserci stato un aumento dell’incidenza del cancro polmonare fra gli individui del campione che hanno assunto integratori a base di betacarotene, sostiene Wright.

Gli scienziati probabilmente non riescono a comprendere completamente i risultati misti provenienti da questi studi oppure non riescono a capire completamente il meccanismo che rende gli antiossidanti efficaci o inefficaci contro i radicali liberi, ma secondo Wright, i risultati dello studio sembrano suggerire che ottenere il quantitativo di antiossidanti necessario attraverso l’assunzione di cibi integrali piuttosto che attraverso gli integratori è potenzialmente più sicuro e più efficace.

Radicali liberi ed esercizio fisico

Secondo un articolo pubblicato su Pub Med, l’esercizio aerobico intenso può indurre stress ossidativo. Durante un esercizio aerobico ad alta intensità si possono generare reazioni chimiche che producono radicali liberi ad un tasso più veloce. Questa ovviamente non è una scusa per saltare la palestra. Secondo un articolo pubblicato sulla rivista American Journal of Clinical Nutrition l’attività fisica regolare sembra ridurre lo stress ossidativo causato inizialmente dall’esercizio. L'esercizio fisico regolare infatti migliora le difese antiossidanti.

Gli scienziati hanno concentrato gli sforzi per cercare di capire se l'esercizio fisico intenso a cui sono sottoposti gli atleti è in grado di causare stress ossidativo. A tal proposito sono stati condotti diversi studi sugli atleti per esaminare gli effetti dell’assunzione di integratori di antiossidanti.

Ad esempio secondo uno studio del 2015 pubblicato sulla rivista American Journal of Clinical Nutrition gli atleti che assumono integratori di antiossidanti durante attività ad alta intensità non ottengono nessun effetto benefico. L’esercizio fisico regolare sembrerebbe essere quindi sufficiente nel costruire le difese antiossidanti contro lo stress ossidativo indotto dall'esercizio iniziale.

Di conseguenza, le persone fuori forma e che fanno attività fisica intensa in maniera sporadica sono maggiormente esposte al rischio di stress ossidativo, mentre coloro che sono costantemente attivi non dovrebbero preoccuparsi.

Ultimo aggiornamento: 06/03/2019