La Piramide Eudinamica, quale emblema di benessere attraverso il suo approccio all’educazione nutrizionale e ad un sano modello di vita, dà grande importanza allo Stress Ossidativo inquadrandolo sia nella facciata nutrizionale, dedicandogli uno spazio intermedio funzionale specifico per gli antioosidanti, sia nella facciata degli stili di vita, come educazione a ridurre e/o a gestire le fonti ossidanti.

Questo doppio inquadramento dello Stress Ossidativo evidenzia l’importanza decisiva che la sua corretta gestione comporta per realizzare un vero benessere, insistendo per rafforzare il concetto base di controllo antiossidante, che da una parte deve mirare a garantire un ottimale rifornimento di Sostanze Antiossidanti (piramide nutrizionale), mentre dall’altra deve impegnarsi a ridurre tutte le possibili fonti in grado di incrementare lo Stress Ossidativo, con un corretto stile di vita e/o utilizazando Segnali Redox,  là dove le normali capacità di neutralizzazione rischiano di soccombere.

Nella situazione di omeostasi fisiologica, una quota significativa dei Radicali Liberi -  viene utilizzata per importanti funzioni a beneficio dell'organismo. Essi sono, ad esempio, degli importanti componenti della risposta immunitaria innata, svolgono il ruolo di messaggeri intra ed extra cellulari, modulano l'espressione genica e rientrano attivamente nella sintesi di alcune specie di ormoni.

Con il passare degli anni anche le capacità antiossidanti del nostro organismo diventano deficitarie per cui è necessario adottare strategie specifiche per ridurre il danno da radicali. Uno dei capitoli più promettenti in tal senso è l’utilizzo di Sostanze di Segnalazione Redox in grado di reintegrare le capacità di risposta degli antiradicali endogeni.

Per il nostro benessere dobbiamo da una parte ridurre la produzione di Radicali Liberi, grazie ad una dieta parca, mangiando meno zuccheri, eliminando gli oli e i grassi vegetali trattati industrialmente che essendo a lunga catena e molto ricchi di Ac. Polinsaturi,  in gran parte in forma trans risultano essere tra i principali responsabili della produzione di Radicali Liberi, eliminando il fumo e l’eccessiva esposizione  a radiazioni solari,  dall’altra aumentare le difese incrementando la quota di antiradicali.

Questo concetto duale, alla base di tutta la filosofia eudinamica, sarà la guida per un corretto approccio allo Stress Ossidativo.

DEFINIZIONE DI OSSIDAZIONE:

In chimica, si dice che un elemento subisce ossidazione quando subisce una sottrazione di elettroni, che si traduce nell'aumento del suo numero di ossidazione.

 Ogni ossidazione avviene contemporaneamente ad una riduzione in un processo che prende il nome generico di ossido-riduzione, spesso abbreviato in Redox.

Una reazione di ossido-riduzione - (Reazione Redox ), è una reazione nella quale una sostanza perde elettroni: la sostanza quindi perdendo elettroni si ossida, mentre un’altra sostanza li acquista  e si riduce.

La specie chimica che si ossida cede elettroni ed aumenta il numero di ossidazione (> n.o.).


La specie chimica che si riduce acquista quegli elettroni, diminuendo il numero di ossidazione (< n.o.). 


Ovviamente la specie chimica che si ossida funge da riducente mentre, al contrario, quella che si riduce funge da ossidante.

In una reazione ossido-riduttiva il bilancio delle cariche deve essere uguale a zero.   

Le Specie Ossidanti, nella maggior parte dei casi, sono atomi o molecole private di un elettrone in un orbitale esterno: tale mancanza, che non è assolutamente sopportabile per il loro equilibrio energetico e strutturale, fa si che tendano a strappare elettroni ad ogni sostanza, organica e non, con cui entrano in contatto, alterandone sia la struttura che le capacità funzionali.

La definizione di Radicali Liberi si applica quindi ad atomi e molecole con un elettrone spaiato nel proprio orbitale; tale elettrone rende il radicale una particella estremamente reattiva, in grado di legarsi ad altri radicali o di sottrarre un elettrone alle molecole vicine.

La molecola vicina, che viene così “ossidata”, subisce danni gravi alla propria struttura ed alle proprie funzioni: nei Globuli Rossi, ad esempio, i Radicali Liberi arrivano a causare emolisi agendo principalmente sugli acidi grassi che formano i lipidi di membrana (Perossidazione Lipidica).

Dall'azione degradante dei Radicali Liberi possono essere colpite anche le proteine cellulari, dando origine ad amminoacidi modificati (diidrossifenilalanina, ditirosina, ecc...), come anche gli acidi nucleici, soprattutto nei mitocondri, formando basi azotate alternative.

Una delle azioni più lesive svolte dai Radicali Liberi è direttamente sul materiale genetico dove danneggiano i Telomeri dei vari cromosomi impedendo le capacità di rinnovamento degli stessi.

Gli organismi, per controbilanciare questo fenomeno, si sono dotati di apposite Sostanze Antiossidanti, molto sofisticate e specifiche, collocate strategicamente nei vari compartimenti cellulari come i mitocondri, il citoplasma, e le membrane; molte Sostanze Antiossidanti, inoltre, sono libere di circolare nel flusso ematico.

La produzione di Specie Ossidanti è strettamente collegata al metabolismo cellulare: più veloce è il ciclo metabolico, più Specie Ossidanti si producono.

 Queste ultime, normalmente, sono utilizzate per svolgere funzioni biologicamente essenziali: sono un tassello fondamentale del sistema immunitario aspecifico o innato, risultano essenziali nella lettura e trascrizione genica, nel meccanismo di comunicazione intra ed extra cellulare e nella sintesi di alcuni ormoni, come le catecolammine e vengono definite pure Molecole di Segnalazione Redox.

Le specie ossidanti più importanti dal punto di vista biologico, sono quelle legate all'ossigeno, conosciute, difatti, come Specie Reattive dell’Ossigeno - ROS.

 Il rapporto fra ROS e Reti Anti Ossidanti – RAO, definisce il bilancio ossido-riduttivo, uno dei più importanti fattori, dopo l'assetto genetico, a determinare durata e qualità della nostra vita.

Il nostro benessere dipende quindi anche e forse in modo preponderante da un ottimale controllo e gestione dei processi ossido riduttivi del nostro organismo.

Le Specie Riducenti nella maggior parte dei casi, sono atomi o molecole in grado di assorbire senza danno apparente uno o più elettroni instabili delle specie ossidanti, riportando le specie ossidanti in forma stabile (forma ridotta).

Le reti antiossidanti (RAO)

Per controllare l'esubero dei Radicali Liberi - ROS, millenni di evoluzione hanno fornito agli organismi biologici un complesso sistema di difesa, costituito da una rete, della quale, le molteplici specie di molecole antiossidanti rappresentano le maglie.


Le Reti Antiossidanti - RAO sono collocate strategicamente in ogni compartimento e disinnescano efficacemente gli eventuali esuberi di Specie Reattive dell'Ossigeno - ROS e specie ossidanti in generale, prodotte dal metabolismo cellulare.

 - Compartimentazione e specificità dell'azione antiossidante

Spesso lo Stress Ossidativo, non è normalmente generalizzato, cioè diffuso in tutto l'organismo, ma sottostà al fenomeno della compartimentazione:  interessa, cioè, un tessuto specifico od un organo bersaglio, nel quale il rapporto fra Reti Antiossidanti - RAO e Specie Ossidanti - ROS è alterato a favore di queste ultime.


Un eventuale intervento terapeutico risulterà efficace solo se le specie antiossidanti impiegate avranno la fondamentale capacità di raggiungere il compartimento interessato, sinergizzando con le Reti Antiossidanti - RAO specifiche di quel compartimento per disinnescare le specie ossidanti in esubero.

Quando il quantitativo di Radicali Liberi - ROS supera i livelli fisiologici, le Specie Antiossidanti - RAO, collocate strategicamente in ogni cellula, in ogni tessuto, in ogni compartimento, agiscono come delle vere e proprie barriere, neutralizzandoli.

 - Principio di Specificità e Principio di Modulazione

In ogni differente tessuto, ed anche in differenti strutture od organelli della medesima cellula, la qualità e la quantità delle Specie Antiossidanti presenti è differente:
ogni struttura richiede una sua specifica associazione - detta, appunto, rete - di antiossidanti (RAO).

 Ad esempio, all'interno della cellula troviamo delle Specie Antiossidanti, come la vitamina B6 e la vitamina B1, che sono specifiche dell'ambiente cellulare e non sono presenti nella Rete Antiossidante – RAO della membrana.

Analogamente, fra gli Antiossidanti di Membrana ci sono la Vitamina A, la Vitamine E ed i Betacaroteni, mentre l' Albumina, l'Acido Urico, i Polifenoli la Vitamina C e la  Ceruloplasmina sono, invece, dei tipici Antiossidanti Circolanti.

Questa peculiarità degli agenti antiossidanti, che tendono a distribuirsi in reti (RAO) specifiche, composte, a seconda della dislocazione, da gruppi particolari di sostanze antiossidanti, si definisce Principio di Specificità e si traduce, di volta in volta, nei particolari rapporti di quantità, sinergie, ed equilibri tra i singoli componenti che specializzano le RAO di ogni distretto.

Inoltre, in un organismo in condizioni di buona salute, ogni rete antiossidante (RAO) è composta da specie antiossidanti che, per qualità e quantità, sono state selezionate in modo da garantire sempre il perfetto equilibrio ossidoriduttivo; molecole ed enzimi antiossidanti sembrano quindi disporsi all'interno dei tessuti seguendo il Principio di Modulazione.

Una deviazione, seppur lieve, da questo equilibrio omeostatico in un particolare compartimento, porta ad una situazione di Stress Ossidativo.

Lo studio dello Stress Ossidativo, nonostante i noti e temuti effetti di un eccesso di specie ossidanti nell'organismo, non è ancora stato compreso in tutta la sua complessità. Anzi, fino ad oggi, si è stati soliti affrontare il problema somministrando impropriamente Prodotti Antiossidanti senza tenere in considerazione il livello di Stress Ossidativo ed il compartimento interessato, con l'ovvio risultato di non ottenere un riequilibrio ossido riduttivo, e con lo spiacevole effetto collaterale di supplementare l'organismo con specie che, localmente, possono rivelarsi anche dannose.

Per combattere in modo efficace e mirato lo stress ossidativo potenzialmente pericoloso è necessario utilizzare sia preparati specifici per l’ abbattimento dello Stress Ossidativo in alcuni settori specialistici, coadiuvando, a seconda dei casi, la rete antiossidante RAO interessata, sia il sistema diagnostico di misurazione che permette di valutare analiticamente il quadro completo del Bilancio Ossidoriduttivo e la validità della terapia proposta.

Il controllo farmacologico dello Stress Ossidativo è possibile solo conoscendo i valori del bilancio ossido-riduttivo prima della terapia, cioè le quote delle specie ossidanti e degli antiossidanti endogeni, e potendo monitorare la variazione di questo rapporto in seguito alla terapia, col fine strategico di valutarne l'efficacia.

In definitiva i radicali liberi e le specie reattive dell'ossigeno (ROS) in particolare, vanno però considerate come delle entità chimiche insostituibili, la cui funzione, se svolta all'interno dei valori del corretto bilancio omeostatico, è un'insostituibile compagna di viaggio della vita cellulare.

Se, invece, le specie ossidanti (ROS) aumentano di livello o di attività all'interno di un organo od un apparato, collocandosi al di fuori dei valori del corretto bilancio omeostatico, rischiano di diventare assolutamente dannosi per la nostra salute.

Affrontare in modo corretto il problema dello stress ossidativo  credo sarà uno degli obiettivi più importanti della medicina del futuro.

Oggi per chi ha sviluppato un minimo di sensibilità al problema risulta estremamente difficile barcamenarsi nella miriadi di proposte commerciali di integrazione antiossidante, avendo visto che la problematica potrebbe essere molto specifica ed anche settoriale.

L’ideale sarebbe trovare un sistema capace di migliorare in toto le capacità antiossidanti dell’organismo, in modo da ripristinare una rete antiossidante ottimale.

Le strutture cellulari più esposte all’azione dannosa dei radicali liberi sono le strutture lipidiche, in particolare quelle che costituiscono le membrane nucleari e cellulari.

Lo Stress Ossidativo è oggi ritenuto associato ad oltre un centinaio di patologie umane (ad es. maculopatia, aterosclerosi, ipertensione arteriosa, morbo di Parkinson, Alzheimer, artrite reumatoide ecc.), e sembrerebbe essere un fondamentale fattore di invecchiamento.

L'eventuale sintomatologia sarà determinata, nel tempo, dalle patologie che potranno manifestarsi a seguito dei gravi danni cellulari perpetrati da uno status prolungato di Stress Ossidativo.


I radicali liberi (ROS) e la reazione di Fenton

I Radicali Liberi sono degli “insostituibili compagni di viaggio della vita cellulare” se i loro livelli sono all'interno dei valori del corretto bilancio omeostatico.


In generale, l'accelerazione del metabolismo cellulare determina un'aumento incontrollato dei Radicali Liberi, dando origine ad una condizione patologica asintomatica: lo Stress Ossidativo.

Gli agenti che causano l'accelerazione del metabolismo cellulare, sono principalmente di natura chimica (inquinamento, fumo di tabacco, alcuni farmaci ed alimenti), di natura fisica (radiazioni ed esposizione al sole) e di natura biologica (batteri, virus ed alcune malattie croniche).

Fra i Radicali Liberi, il Superossido (O2-) ed il Radicale Ossidrile (OH-) sono le specie più reattive e, di conseguenza, le più potenzialmente pericolose. Una volta formatesi, o vengono immediatamente disinnescate e riconvertite, oppure, se lasciate libere, aggrediscono ogni molecola con la quale vengono in contatto, appropriandosi dell'elettrone a loro mancante.
 La molecola, così “ossidata”, subisce danni irreparabili che ne modificano la struttura e le funzioni, spesso dotandola a sua volta di attività radicalica ed innescando un processo di ossidazione a catena.
Il Perossido (HO2-) a differenza di altri Radicali Liberi - ROS, ha una aggressività minore e, quindi, una stabilità maggiore e la capacità di diffondere attraverso le membrane cellulari raggiungendo il torrente ematico.

 La sua concentrazione nel sangue è proporzionale ai livelli di Agenti Ossidanti - ROS che si formano nel mitocondrio che a loro volta, come abbiamo visto, dipendono dalla velocità del metabolismo cellulare.

L'aumento anomalo dei Radicali Liberi - ROS in uno o più comparti dell'organismo, sarà segnalato, a livello ematico, da una elevata presenza di Perossidi di Idrogeno, o perossidi in generale, inconfutabile testimonianza di uno Stress Ossidativo in atto.

la misurazione dell’ossidazione: 


Per una corretta valutazione dello stress ossidativo potrebbe essere utile valutare o la quantità di perossidi circolanti come eseguito dal d-ROMs test,  o la valutazione delle capacità riduttive del plasma come realizzato dal BAP Test.

Nel plasma è identificabile una vera e propria  Barriera Antiossidante, alla cui costituzione contribuiscono sostanze sia assunte dall'esterno con l'alimentazione (es. carotenoidi, ascorbato, vitamina E, ecc.) che prodotte dall'organismo (es. GSH, proteine, bilirubina, acido urico, ecc.).

Ognuno di questi componenti, essendo in grado di donare elettroni, e quindi di ridursi, sebbene in misura diversa, tutti insieme bloccano la potenziale lesività dei radicali liberi, la cui reattività è proprio legata alla particolare "carenza" di queste piccole particelle negative.

L'efficienza della Barriera Antiossidante Plasmatica  può essere valutata saggiandone la capacità di ridurre un determinato substrato, ossia di dare elettroni ad un agente ossidante (avido di elettroni), che funge da "sensore".

 In ultima analisi, infatti, il cosiddetto potere antiossidante altro non è, in termini rigorosamente chimici, che un'attività riducente, cioè elettron-donatrice.

 -  d-ROMs test

Il d-ROMs misura  la Capacità Ossidante di un campione di plasma nei confronti di una particolare sostanza, un’ammina aromatica modificata,  usata come indicatore cromogeno. Il fenomeno si associa al graduale e progressivo viraggio verso il rosa della miscela di reazione (plasma + cromogeno), dapprima incolore.

La variazione cromatica misurata attraverso un particolare dispositivo (fotometro) che, in definitiva, converte in un “numero” la capacità ossidante così determinata.

 La sigla d-ROMs sta per  “derivati”dei “ROMs”,  ossia dei “metaboliti reattivi dell’ossigeno” Reactive Oxygen Metabolites, la classe di cui fanno parte, appunto, gli idroperossidi.

lI test e’ molto semplice.  Si effettua utillizzando una goccia di sangue capillare. Consente la determinazione della concentrazione a livello plasmatico di radicali liberi.

Il d-ROMs test si basa sulla capacita’ che hanno i metalli di transizione, una volta liberati dalla forma chelata a proteine di trasporto e di deposito in cui di norma si trovano nel plasma e nelle cellule, di catalizzare reazioni di formazione di radicali liberi secondo la Reazione di Fenton.

I radicali prodotti, la cui quantita’ e’ direttamente proporzionale alla quantita’ di perossidi presenti nel plasma, vengono intrappolati chimicamente da molecole di un derivato aromatico  che li trasformano in ioni ed assumono loro lo stato di radicali liberi dando luogo ad una colorazione valutabile fotometricamente.

Il d-roms test quantizza  lo stato di ossidazione ematico in termini di u.Carr (unita’ Carratelli) dal nome dell’inventore della metodica.

 Il valore di 1 u.Carr corrisponde ad una concentrazione di perossido di idrogeno di 0,08 mg%.

Nei soggetti sani il d-ROMs assume un valore compreso fra 250 e 300 UNITÀ CARR , che ne rappresenta anche l’intervallo o range di normalità. Valori superiori a 300 U CARR sono indicativi di una condizione di stress ossidativo.

 In questo caso, sarà compito del medico stabilire, attraverso l’inserimento dei risultati del test nel quadro clinico specifico di ciascun paziente, quale strategia è opportuno mettere in atto al fine di ricondurre nella norma eventuali valori anomali.

Il valore di riferimento del test, determinato su un campione di circa 5.000 soggetti sani, è compreso fra 250 e 300 U CARR, indipendentemente dal sesso e dall'età. Tuttavia, i neonati presentano valori sensibilmente più bassi, le gravide più alti.


Valori superiori a 300 U CARR configurano, dopo una fascia border-line (301 - 320 U CARR), livelli progressivamente crescenti di Stress Ossidativo, mentre valori inferiori a 250 U.Carr si possono riscontrare in pazienti con trattamento cortisonico od antiossidante.

Questi idroperossidi circolanti, però, oltre ad essere dei marcatori dello stato ossidativo generale e/o distrettuale, possono esserne anche dei pericolosissimi amplificatori, se nel loro peregrinare nel torrente ematico vengono in contatto con una situazioni di leggera  anossia (fenomeno piuttosto frequente), con contestuale pH inferiore a 5.5 (situazione di lieve acidiosi). 

In questi casi, in presenza dell'ubiquitario ione Fe che, per l'occasione, si libera dai suoi trasportatori (ferritina e transferrina), si innesca la Reazione di Fenton, una reazione di scissione del perossido di idrogeno che culmina con la liberazione del Radicale Idrossile, agente ossidante attivissimo.
La necessità di fermare la dilagazione degli agenti ossidanti (ROS) nel torrente ematico si traduce, operativamente, nell'impedire che questi riescano a evadere i confini del distretto in cui sono originati: coadiuvare le naturali reti antiossidanti (RAO), specifiche di ogni distretto, non significa solo normalizzare lo stato di Stress Ossidativo esattamente laddove ha avuto origine, ma anche impedire la dilagazione degli agenti ossidanti nel torrente ematico e la successiva reazione di Fenton, fenomeno di amplificazione rapidissima dello Stress Ossidativo.

 - BAP (Biological Antioxidant Potential)  Test

Il BAP Test  mira ad identificare e a quantizzare la barriera antiossidante o specie riducenti presenti nel plasma. Ha quindi una funzione complementare al d-ROMs test,  analizzando la quantità e la attività (capacità riducente) degli antiossidanti sia endogeni che esogeni del sangue.

Ovviamente, qualsiasi "insulto" a carico di tale barriera consente ai radicali liberi di attaccare e danneggiare le strutture cellulari, ponendo le basi per le lesioni tipiche dello stress ossidativo e di tutte le sue temibili conseguenze (invecchiamento precoce, malattie, ecc.).


Se la riduzione del substrato ossidante ("sensore") viene fatta avvenire in presenza di un agente ("cromogeno") che ha la caratteristica di cambiare colore per effetto di reazioni di ossido-riduzione, nel momento in cui tutto il sistema è completo, mettendo a contatto un'aliquota di plasma con il substrato ossidante e il cromogeno, sarà anche possibile, per via fotometrica, con opportuni filtri, "leggere" il segnale indotto dall'avvenuta riduzione e, in definitiva, quantificare l'attività antiossidante presente nel campione di plasma analizzato, ovviamente in termini di potere riducente (rispetto a quel determinato substrato utilizzato come ossidante-sensore).

Il BAP test valuta il potere antiossidante del plasma in termini di capacità di quest'ultimo di ridurre gli ioni ferrici a ioni ferrosi, rilevando per via fotometrica, attraverso il FRAS 4, le variazioni cromatiche di un apposito cromogeno.


Il BAP test si basa sulla capacità che ha una soluzione di ioni ferrici (Fe3+) complessati ad un particolare cromogeno e, quindi, colorata, di decolorarsi allorché gli ioni Fe3+ sono ridotti a ioni ferrosi (Fe2+), come accade, per esempio, se si aggiunge ad essa un sistema riducente, ossia antiossidante, quale il plasma.


Nel BAP test, pertanto, il campione di plasma da analizzare viene disciolto in una soluzione, colorata, ottenuta aggiungendo una fonte di ioni ferrici (FeCl3, cloruro ferrico, reagente R2) ad un particolare cromogeno (un composto a base di zolfo, reagente R1).

Dopo una breve incubazione (5 minuti) la soluzione si decolorerà e la decolorazione sarà tanto più marcata quanto più i componenti del plasma testato saranno riusciti a ridurre, nell'intervallo considerato, gli ioni ferrici inizialmente presenti, responsabili della formazione del complesso cromatico.


Valutando per via fotometrica l'entità della decolorazione sarà possibile risalire alla quantità di ioni ferrici ridotti e, in definitiva, alla capacità riducente, ossia al potere antiossidante del plasma testato.


In pratica, il campione di plasma, ottenuto per centrifugazione del sangue intero, viene disciolto nella soluzione, colorata, ottenuta mescolando il reagente R2 (FeCl3) con il reagente R1 (cromogeno). Dopo 5 minuti di incubazione la soluzione viene sottoposta a lettura fotometrica per l'emissione del risultato.


L'intervallo di riferimento stimato del BAP test negli individui normali è > 2200 µM. Una riduzione dei valori del test al di sotto di questo intervallo appare direttamente correlata con una ridotta efficienza della barriera antiossidante plasmatica, come si osserva quasi costantemente negli anziani. Il test è particolarmente utile nella valutazione dell'efficacia dei trattamenti sia specifici che antiossidanti messi in atto in numerose patologie.

Il BAP test consente di determinare l'efficienza della Barriera Antiossidante Plasmatica in termini di attività ferro-riducente. Il valore ottimale è 2200 m Eq/L. Valori inferiori a tale limite segnalano un deficit dei sistemi di difesa antiossidanti.

Grazie a questi due test è possibile porre una diagnosi di laboratorio di stress ossidativo estremamente precisa ed affidabile, ove le due componenti contrapposte, quella pro- ed anti-ossidante possono essere valutate distintamente. Inoltre si può stabilire in tempo reale se lo Stress Ossidativo è dovuto ad un aumentata produzione e/o ad una ridotta capacità di eliminazione dei radicali liberi.







In questo modo anche il monitoraggio della terapia antiossidante può poggiarsi su basi più solide e uscire dalla fase empirica in cui spesso viene a trovarsi. 

ABC Med © Dr. Renato Cappelletti | DISEÑO WEB - D.E.P. PRODUCCIONES DE TELEVISIÓN Y WEB