Stress ossidativo

Cos’è lo stress ossidativo

Il termine stress ossidativo indica uno squilibrio tra agenti antiossidanti e pro-ossidanti in un organismo determinando un conseguente accumulo di essi a livello tessutale e cellulare. I radicali liberi sono i principali responsabili dello stresso ossidativo. La formazione di un radicale libero avviene in seguito all’acquisizione o alla perdita di un elettrone oppure tramite il fenomeno di fissione omolitica di un legame. Nei sistemi biologici, vi sono molecole che possono portare alla formazione di radicali, tra cui l’ossigeno, il quale porta alla formazione di ROS (Reactive Oxigen Species), e l’azoto, che porta alla formazione di RNS. In genere l’utilizzo dell’acronimo RONS comprende entrambe le categorie.

L’azione sinergica di sostanze ossidanti e antiossidanti è detto equilibrio ossidoriduttivo. Un corretto bilanciamento tra sostanze ossidanti e antiossidanti, è essenziale per numerose funzioni fisiologiche, infatti per contrastare l’effetto negativo dei radicali liberi, il corpo umano possiede sistemi ‘’antiossidanti’’ sia enzimatici che non enzimatici aventi il compito di ristabilire un corretto equilibrio tra le parti.

Per antiossidante si intende qualsiasi sostanza che, trovandosi in concentrazioni inferiori rispetto a un substrato ossidabile, è capace di ritardare o inibire l’ossidazione di un determinato substrato. Nel momento in cui le difese antiossidanti della cellula non bastano a diminuire l’azione pro-ossidante, si verificano danni  soprattutto di tipo biologico. La catena temporale di eventi dato dallo stress ossidativo, possono portare fino alla morte cellulare.

I target molecolari delle reazioni ossidative sono numerosi e vari. Possono colpire ad esempio i fosfolipidi di membrana comportando un’alterazione dell’omeostasi ionica; altri target possono gli acidi nucleici, quali DNA e RNA, con conseguenti mutazioni ed alterazioni dell’espressione genica; oppure le proteine la cui l’ossidazione comporta un’alterazione della struttura proteica con conseguente perdita di funzione.

Modificazione cellulare colpita da stress ossidativo

Patologie determinate da stress ossidativo

Gli squilibri ossido-riduttivi alterano quindi una grande varietà di meccanismi biochimici, e sono implicati in numerose patologie. Le principali patologie umane, in cui è stato dimostrato un coinvolgimento delle reazioni di stress ossidativo, colpiscono a livello sistemico l’organismo.

  • Patologie a carico del sistema respiratorio:
    • Enfisema
    • Fibrosi cistica
    • Asbestosi
    • Fibrosi polmonare
  • Patologie a carico del sistema cardiovascolare:
    • Aterosclerosi
    • Ipertensione
    • Patologie renali
    • Tossicità dei metalli pesanti
    • Insufficenza renale cronica
  • Patologie a carico del sistema nervoso:
    • Morbo di Alzheimer
    • Morbo di Parkinson
    • Sclerosi multipla
    • Distrofie muscolari
    • Tossicità da alluminio
    • Emorragia cerebrale
    • Encefalopatia allergica
  • Patologie ematiche:
    • Anemia falciforme
    • Favismo
    • Anemia di Fanconi
    • Malaria
  • Patologie oculari:
    • Cataratta
    • Degenerazioni retiniche
  • Patologie della cute:
    • Porfirie
    • Danno da radiazioni
  • Processi infiammatori:
    • Malattie autoimmuni
    • Artrite reumatoide
    • Ischemia
    • Infarto del miocardio
    • Ictus
  • Altre patologie:
    • Diabete
    • Alcolismo
    • Danno epatico tossico
    • Pancreatite acuta

Nonostante numerosi studi abbiano dimostrato il coinvolgimento delle reazioni ossidative nelle varie patologie umane, è difficile determinarne il ruolo e l’azione in modo preciso.

Tuttavia è noto che, ridurre i livelli di stress ossidativo può però interrompere la catena di eventi degenerativi e rallentare la progressione del danno biologico. A fronte di questo, è necessario sapere che l’azione ossidante è esercitata solitamente da sostanze chimiche come i radicali liberi e da agenti non radicalici come ad esempio il perossido di idrogeno e da radiazioni di tipo ionizzante.

Bibliografia

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CSOx, Centro per lo studio e la cura dello Stress Ossidativo. Patologie coinvolte nello stress ossidativo.

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