prevenzione

■ Altre terapie
■ Simonetta Bellometti -
Scuola di Specializzazione in Idrologia Medica, Università di Pavia
Diagnosi e
prevenzione
È possibile individuare
i radicali liberi
nell’organismo e
prevenirne i danni. Diversi
i sistemi di intervento
del danno da stress ossidativo
D
Dai numerosi studi condotti, e reperibili in letteratura scientifica internazionale,
appare chiaramente come molte patologie
siano correlate a un’elevata concentrazione di radicali liberi nell’organismo.
Ma cosa sono i radicali liberi? Sono specie chimiche capaci di esistenza indipendente, caratterizzate dal fatto di avere 1
o più elettroni spaiati (1)
Questo fa sì che essi siano molto instabili
e reattivi e, per raggiungere l’equilibrio,
tendono a reagire con tutte le molecole o
gli atomi con i quali vengono a contatto,
che a loro volta possono divenire molecole instabili.
I radicali liberi di maggiore interesse per
la patologia umana rientrano nella grande famiglia dei radicali liberi dell’ossigeno (ROS, reactive oxigen species):
f anione superossido
f radicale idrossile
f peridrossile.
I radicali liberi si formano all’interno dell’organismo con meccanismi che sono in
parte fisiologici e in parte legati a interazioni con fattori esterni chimici e fisici (2):
a) modalità endogena
all’interno dell’organismo i radicali liberi
si formano naturalmente per
f generazione accidentale
dalla catena di trasporto di elettroni mitocondriale, quando l’O2 viene utilizza48 Medicina Naturale - novembre 2007
to nei processi metabolici per produrre
energia o nei processi di detossificazione
a livello epatico (citocromo P450).
f sintesi deliberata
ad esempio produzione di ROS da parte
delle cellule fagocitarie del sistema immunitario (macrofagi e monoliti), che li
utilizzano come armi per difendersi da
virus, batteri, m.o.
b) modalità esogena
per interazione con sorgenti esterne ambientali (farmaci, attività fisica intensa,
eccessiva esposizione solare, fumo, alcool, diete squilibrate).
f (durante l’attività muscolare intensa
Lo stress ossidativo
Le difese fisiologiche
In condizioni fisiologiche i ROS prodotti
vengono equilibratamente neutralizzati
dai sistemi di difesa antiossidanti, ma
se la produzione si incrementa, le difese
fisiologiche non sono più sufficienti e i
ROS non sono più neutralizzati. (3)
Si configura così una condizione di
“stress ossidativo”, situazione con connotati negativi per la salute e l’equilibrio
dell’organismo che, se protratta nel tempo, può indurre danni cellulari e tessutali irreversibili.
In condizioni di salute la produzione di
radicali liberi può essere aumentata in
seguito a:
f sforzi muscolari
Le specifiche difese antiossidanti dell’organismo possono essere classificate (4):
f in base all’origine: esogene (polifenoli, antocianine, bioflavonoidi e pigmenti
vari); endogene (coenzima Q, ac. urico,
transferrina)
f in base alla natura chimica: enzimatiche (SOD, GST, GSH, catalasi); non enzimatiche
f in base alla solubilità: liposolubili;
idrosolubili.
Le specifiche difese antiossidanti dell’organismo possono agire come:
f agenti preventivi: bloccano in anticipo il danno radicalico perché inattivano
il consumo di O2 può aumentare anche
di 20 volte e quindi, di conseguenza, aumenta la produzione di radicali liberi)
f Stress psico-fisico
f Eccessivo consumo di tabacco
f Eccessiva esposizione alle radiazioni
ultraviolette
f Terapia estroprogestinica
f Invecchiamento (perché l’efficienza
del sistema antiossidante diminuisce,
ciò che favorisce l’accumulo di radicali
liberi e l’insorgere di patologie età-dipendenti).
Non sono solo l’attività fisica, lo stress
o le cattive abitudini alimentari a determinare un aumento di radicali liberi, infatti in quasi tutte le situazioni patologiche si assiste a un incremento dei livelli
di radicali liberi: aterosclerosi, malattie
cardiovascolari, patologie allergiche, malattie autoimmuni come alcune dermatiti, l’artrite reumatoide, alcune affezioni
polmonari. L’aumento di radicali liberi in
condizioni patologiche può essere considerato in parte causa scatenante e in parte conseguenza della situazione:
f l’accumulo di radicali liberi può generare malattia
f la malattia induce aumento di radicali liberi.
Tuttavia è noto che la terapia adeguata
alla specifica malattia, non è in grado di
f alterazioni del materiale genetico.
Riassumendo:
➪ danno cellulare
➪ invecchiamento
stress ossidativo
danno tessutale
➪
➪ ➪
Le reazioni dell’organismo umano
in condizioni di stress ossidativo
influenzare i radicali liberi riportandoli
alla norma.
Pertanto essi richiedono una valutazione
e un trattamento a parte e specifico, con
specifiche sostanze antiossidanti.
Riassumendo possiamo dire che:
efficienza funzionale
Malattie degenerative
Malattie cardiovascolari
Processi di invecchiamento
➪
il radicale libero, tipo chelazione di metalli o altro. Agiscono così gli enzimi.
f agenti di interruzione della catena delle reazioni innescate dai ROS
f agenti di riparo: intervengono dopo
che il danno si è stabilito (vedi idrolisi,
transferasi, polimerasi). Essi non hanno una vera e propria attività antiossidante, ma provvedono a riparare il danno causato a DNA, proteine di membrana ecc.
L’ottimale funzionamento del meccanismo di neutralizzazione dei radicali liberi
prevede che tutti questi elementi siano di
vicendevole supporto e interazione: per
esempio, le vitamine C ed E, hanno bisogno della presenza del glutatione per
funzionare ottimamente e la vitamina E
funziona ancora meglio se è presente pure il CoQ10.
Gli agenti antiossidanti di prevenzione e
di interruzione della catena sono conosciuti con il termine di “spazzini dei radicali liberi”.
Gli antiossidanti esogeni, soprattutto
quelli introdotti con la dieta, sono reperibili nel sangue, dove costituiscono la
barriera antiossidante, che cerca di neutralizzare immediatamente le sostanze
circolanti che possono indurre danno ossidativi.
Aumento di radicali liberi
Essi aggrediscono le cellule dei vari
tessuti e producono danni ossidativi
alle molecole costitutive
Molecole importanti, target di danno da
parte dei radicali liberi sono:
f lipidi di membrana
essi regolano la permeabilità selettiva
delle pareti cellulari; questo tipo di danno innesca il processo di invecchiamento cellulare e di morte precoce del tessuto colpito.
Le LDL, una volta che sono state ossidate, si depositano nei vasi sanguigni, favorendo lesioni aterosclerotiche e malattie
cardiovascolari.
f DNA e RNA: alterazioni del materiale
genetico possono indurre mutazioni anche con gravi conseguenze.
f Proteine:
- strutturali (ac. ialuronico, collagene)
- regolatrici (enzimi, ormoni, emoglobina)
Perdono la loro funzionalità e inducono
l’invecchiamento cellulare precoce.
Ogni cellula riceve quotidianamente circa 10.000 attacchi da parte dei radicali
liberi, e i danni provocati non danno immediatamente corpo a un quadro clinico
ben identificabile ed evidenziabile, ma,
nel tempo, si possono manifestare:
f accelerato invecchiamento di tutti i
tessuti (es. la pelle)
f danni all’endotelio con aumentata
% di aterosclerosi e malattie cardiovascolari
f malattie infiammatorie croniche (dermatiti, artrosi, artrite reumatoide, malattie polmonari)
stato di salute
Il danno cellulare può manifestarsi come:
f danno di membrana, cui conseguono
alterati scambi tra l’interno e l’esterno
della cellula
f alterata formazione di ATP, fonte cellulare di energia
f alterazione del materiale genetico
(5,6,7).
Radicali liberi e invecchiamento:
la free radical theory of ageing
È l’ipotesi più accreditata dei fenomeni
di invecchiamento e delle malattie ad esso correlate.
I radicali liberi sono prodotti in modo
ubiquitario sia in condizioni fisiologiche
di metabolismo sia per intervento di fattori esterni; essi aggrediscono le macromolecole biologiche ossidandole e denaturandole.
L’invecchiamento della pelle, per esempio, comporta l’ossidazione delle molecole di elastina, collagene, acido ialuronico.(8)
Malattie cardiovascolari
Frequentissime e spesso riconducibili alla presenza di placche aterosclerotiche all’interno dei vasi sanguigni. Va ricordato che tale placca
non è altro che la stratificazione di
lipoproteine, macrofagi, agglomerati di piastrine e di elementi figurati
del sangue.
La placca blocca la circolazione creando
un’ostruzione che impedisce il normale
deflusso del sangue.
Le LDL ossidate dai radicali liberi vengono fagocitate dai macrofagi che si trasformano in cellule schiumose, passaggio
essenziale per la conseguente formazione della placca.
novembre 2007 - Medicina Naturale
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■ Altre terapie
I radicali liberi sono anche in grado di attivare la xantina ossidasi, capace di produrre una buona quantità di anione superossido, meccanismo che entra in gioco nel danno da infarto. (9, 10)
Memoria
A cominciare dai 30 anni il cervello inizia una perdita quotidiana di neuroni
che vanno incontro all’apoptosi, cioè la
morte geneticamente determinata della cellula.
Per contrastare questa perdita esiste il
fisiologico fenomeno della ridondanza, cioè il n° elevatissimo di neuroni
presenti nel sistema nervoso, e il fenomeno della plasticità: alcuni neuroni non specializzati, che si qualificano per svolgere determinate funzioni
che in quel momento sono prioritarie
e necessitano di sostegno.
Il danno da degenerazione neuronale
può essere considerato dovuto a un accumulo ossidativo: in queste cellule,
infatti, sono stati dimostrati sia danni
del materiale genetico che un aumento dei radicali liberi. (11)
Chi deve difendersi dai radicali
liberi?
Non esiste categoria di persone che può
considerarsi immune dal danno da radicali liberi. Come abbiamo già detto con
l’età aumenta la produzione di radicali li50 Medicina Naturale - novembre 2007
beri e diminuisce la capacità dei sistemi
antiossidanti.
Il fenomeno della longevità può essere considerato il risultato di un equilibrio ottimale tra meccanismo dell’invecchiamento e potenzialità antiossidanti.
Le terapie antiossidanti sono quindi importanti per contrastare l’invecchiamento precoce di organi e tessuti
e fare prevenzione delle malattie degenerative.
Condizioni predisponenti al configurarsi di una condizione di stress ossidativo
possono essere considerate:
- Stress psico-fisico
Vita frenetica, problemi, sollecitazioni
emotive, soprattutto se per tempo prolungato portano all’aumento degli ormoni dello stress, come il cortisolo e i
glucocorticoidi che inducono aumento
di radicali liberi e dei loro effetti dannosi. (12)
- Attività fisica intensa
Anche l’attività sportiva, se in eccesso,
non è scevra da effetti collaterali.
Aumentano tutte le reazioni che incrementano il consumo di ossigeno (respirazione polmonare, cellulare, mitocondriale) con aumentata produzione
di perossido di idrogeno.
Va inoltre ricordato che anche le reazioni legate alla rimozione dell’acido
lattico comportano un aumento di ra-
dicali liberi. Tuttavia un atleta allenato,
che segue una dieta corretta ed equilibrata e assume integratori antiossidanti riesce a fronteggiare bene questo fenomeno.
Soggetto più a rischio è chi pratica saltuariamente attività fisica e non ha attenzione per la dieta e le integrazioni
alimentari. (13)
- Raggi UV
Radiazioni ionizzanti e UV favoriscono
la formazione di radicali liberi dall’acqua, abbondante in ogni tessuto dell’organismo.
Esposizioni ripetute e prolungate possono provocare alterazioni strutturali
significative che a livello di derma e di
epidermide accelerano i processi di invecchiamento. (14)
- Fumo di sigaretta
È una vera e propria fonte di sostanze
chimiche che causano ossidazione. Ricordiamo che a livello polmonare è favorita l’ossidazione dell’alfa-1-antitripsina con conseguente alterazione dei
meccanismi che mantengono l’elasticità
polmonare. (15)
- Inquinamento ambientale
Sia atmosferico che chimico, favoriscono la produzione di radicali liberi.
(16)
Se lo stress ossidativo non dà adito a un
vero e proprio quadro clinico è possibile
identificarlo dal punto di vista diagnostico (17) solo attraverso analisi molto
sensibili e specifiche, ricordando che il
dosaggio dei radicali liberi è complicato
dalle loro elevate:
f Instabilità
f Reattività
f Reattività locale
f Emivita breve.
Una tecnica conosciuta è la risonanza di spin elettronico, metodica spettroscopica che misura i cambiamenti
di energia su elettroni spaiati, ma si
tratta di una metodologia sofisticata e
costosa non proponibile su larga scala. (18)
I test per valutare lo stress ossidativo,
in genere, misurano non i radicali liberi
in sé, ma sostanze generate in seguito
al danno ossidativo, oppure la quanti-
tà di difese antiossidanti presenti nel
sangue.
Esistono tecniche di dosaggio più
semplici e applicabili su larga
scala?
Cos’è il d-RoMs test? Reactive oxygene
metabolites
È un test che misura i metabolici reattivi dell’ossigeno, che sono prodotti intermedi che si generano nel corso delle
reazioni radicaliche e sono un po’ più
stabili dei radicali liberi.
In particolare gli idroperossidi (ROOH),
prodotti intermedi, marcatori e amplificatori di danno cellulare (19)
L’inquadramento della condizione ossidativa dell’organismo dovrebbe essere
completato dalla valutazione del livello
di protezione antiossidante:
f difesa antiossidante globale
f presenza di antiossidanti: vit. C,
vit. E
f carenza di difese enzimatiche (catalasi, glutatione).
Il test d-ROM test si esegue su 1 goccia di
sangue capillare, in 10 minuti, e valuta
il livello di radicali liberi, che corrisponde al livello pro-ossidante (il potenziale
biologico antiossidante corrisponde, invece, al livello antiossidante).
Razionale della metodologia
di dosaggio
Gli idroperossidi sono generati dall’attacco dei radicali liberi alle strutture
cellulari. Essi vengono espulsi dalla cellula ed entrano in circolo nel sangue,
quindi la concentrazione di radicali liberi può considerarsi proporzionale alla
concentrazione di idroperossidi.
Il sangue capillare viene centrifugato,
viene addizionato con del reattivo cromogeno e il risultato di questa reazione
è letto da uno spettrofotometro.
La concentrazione di ROM è direttamente proporzionale all’intensità di
colorazione che viene valutata fotometricamente ed è espressa in unità convenzionali denominate U CARR (unità
Caratelli) dal nome del chimico che ha
inventato la metodica e lo strumento
per seguirla.
1 unità Caratelli corrisponde a 0,08 mg/
100ml H2O2
Il d-ROMs test si è mostrato estremamente utile nell’identificare il grado di
stress ossidativo in soggetti con stili di
vita a rischio: fumo, abuso di alcool,
sovrappeso, attività fi sica inadeguata, ma anche con squilibri del bilancio redox a seguito di situazioni particolari.
Sono comunque numerose le condizioni patologiche in cui si osserva un aumento dei livelli di radicali liberi.
Per esempio, studiando una popolazione di ipertesi, si è evidenziato che essi
hanno un livello di idroperossidi più
elevato rispetto ai soggetti normotesi,
ma all’interno della popolazione ipertesa in terapia, risultano essere meglio
compensati coloro che utilizzano calcio-antagonisti rispetto ad altri tipi di
terapie farmacologiche.
Anche l’AR si accompagna a livelli elevati di radicali liberi. In questi pazienti
la magnetoterapia e la terapia cortisonica si accompagnano a una riduzione
dei livelli di perossidazione.
È possibile interpretare il d-ROMs test
come un utile strumento per:
f identificare e misurare lo stress ossidativo e prevenire le sue conseguenze
in soggetti normali, clinicamente asintomatici, con o senza fattori di rischio
f monitorare lo stress ossidativo e l’efficacia di specifiche terapie in soggetti
patologici
f monitorare e combattere lo stress os-
sidativo in soggetti a rischio per comportamenti o stili di vita scorretti
f verificare l’efficacia delle terapie antiossidanti. (20)
BAP test (Biological Antioxidant
Potential)
Può essere considerato come il livello ulteriore di approfondimento delle condizioni di stress ossidativo, infatti misura
anche la componente antiossidante nel
sangue. Anche in questo caso la tecnica prevede il prelievo di una goccia di
sangue capillare dal polpastrello, dalla
quale si evince la misura della barriera
antiossidante plasmatica, cioè l’insieme
delle proteine, vitamine e di altre sostanze antiossidanti in grado di contrastare
l’attività dei radicali liberi.
In questo test, l’entità della decolorazione indotta su una soluzione precedentemente colorata è direttamente proporzionale al potenziale biologico antiossidante. Valore ottimale della barriera antiossidante è 2200 micromol/L.
Valori superiori indicano una particolare efficienza e funzionalità della medesima, mentre valori inferiori dovrebbero
orientare a modifiche dello stile di vita
e a integrazioni (21).
Concludendo, possiamo affermare che
con 2 semplici test eseguiti in ambulatorio è possibile porre una diagnosi di
stress ossidativo, ove esso sia presente, e valutare anche le potenzialità an-
novembre 2007 - Medicina Naturale
51
■ Altre terapie
tiossidanti dell’organismo, basandosi
su dati validi e concreti: d-ROMs e BAP
danno al medico la possibilità di avere dati
specifici sulle condizioni del paziente cui
consigliare terapie mirate o modifiche di
stili di vita.
Questi 2 test sono realizzabili mediante un
unico strumento, chiamato FRAS, che significa Free Analytical System, cioè sistema analitico di studio dei radicali liberi.
È uno strumento costituito da 1 fotometro e da una centrifuga che consentono
di valutare:
f livello di stress ossidativi (anche come
autodiagnosi)
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52 Medicina Naturale - novembre 2007
f Potenzialità della barriera antiossidante
f Propoli: inibisce la produzione di ra-
(studi medici).
dicali liberi
f Mirtillo: le antocianine di cui è ricco
neutralizzano l’anione superossido e inibiscono la perossidazione lipidica. Protegge
dai danni delle LDL
f Olivo: i polifenoli presenti nelle foglie di
olivo prevengono l’ossidazione delle LDL
f Semi d’uva: ricchi di protoantocianidine che inibiscono l’enzima xantina ossidasi, uno dei principali generatori di radicali
liberi. Agiscono in sinergia con la vit. E.
E ancora timo, origano, cannella, rosmarino e salvia (22).
Quali le possibili integrazioni
anti-ossidative consigliabili?
Ricerche di settore hanno portato a identificare una serie di piante officinali con
attività antiossidante provata sperimentalmente. Tra questi sussidi ricordiamo:
f the verde: induce espressione di enzimi antiossidanti e favorisce la chelazione
di metalli
f Rooiboster: ha un’elevata concentrazione di vitamina C e polifenoli, flavonoidi
con effetto scavenger
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