Radicali liberi: quali danni provocano?

I radicali liberi sono entità chimiche estremamente reattive dovute alla presenza di almeno un elettrone spaiato nel loro orbitale più esterno. Questa configurazione elettronica li rende particolarmente instabili e reattivi con altre molecole. L'eccessiva produzione  è associata all'invecchiamento cutaneo, causando danni al DNA, alla membrana cellulare e alle proteine strutturali. Trattamenti anti-invecchiamento spesso mirano a neutralizzarli attraverso antiossidanti, riducendo così i segni dell'invecchiamento cutaneo. Gli effetti dei radicali liberi possono essere limitati con uno stile di vita sano ed una dieta equilibrata.

Introduzione

Nel panorama della salute e della ricerca scientifica, i radicali liberi emergono come argomenti di crescente interesse, legati al fenomeno dello stress ossidativo e alle patologie croniche. In ambito di medicina estetica, l'attenzione si focalizza sui ROS (Reactive Oxygen Species) poiché svolgono un ruolo cruciale nella degenerazione dei tessuti, soprattutto della pelle. L'esposizione a fattori come i raggi UV e l'inquinamento ambientale può amplificare la loro presenza, accelerando così il processo di invecchiamento cutaneo con la comparsa di rughe, macchie e perdita di elasticità.

L’aumento incontrastato dei radicali liberi ha un effetto devastante su molti processi e strutture arrivando a danneggiare il DNA e le membrane cellulari stesse. Trattamenti estetici quali antiossidanti topici e procedure laser, puntano a riparare i danni cellulari e ripristinare le funzionalità della pelle bilanciandone l’equilibrio. La comprensione approfondita del ruolo dei radicali liberi nell'invecchiamento cutaneo ha fatto si che si sviluppassero trattamenti mirati e che si concentrasse l’attenzione della medicina su questo problema.

Cosa sono i radicali liberi?

La loro produzione è un fenomeno naturale che si verifica nelle cellule durante le reazioni biochimiche, in particolare quelle che coinvolgono l'ossigeno per la generazione di energia. Questi composti sono caratterizzati dalla presenza di almeno un elettrone spaiato nel loro orbitale più esterno, il che li rende estremamente reattivi e instabili. Per compensare queste caratteristiche, i radicali liberi cercano stabilità attraendo elettroni da altre molecole vicine. Questo processo può danneggiare le strutture cellulari, portando a varie patologie o degenerazione dei tessuti.

Nonostante la loro potenzialità dannosa, essi sono essenziali per diversi processi biologici. Svolgono un ruolo cruciale nella regolazione dell'espressione genica e nella comunicazione intracellulare, nonché contribuiscono al funzionamento del sistema immunitario.

I radicali liberi vengono prodotti dalla respirazione cellulare mitocondriale ed in generale in tutti quei processi dove è utilizzato l’ossigeno per produrre energia. Il corpo umano utilizza enzimi e antiossidanti come sistemi di difesa endogeni per neutralizzare i danni causati dai radicali liberi. Quando questo equilibrio fisiologico viene meno i danni dei radicali liberi non possono più essere riparati efficacemente.

Cause 

Si formano principalmente come sottoprodotti naturali del metabolismo cellulare, ma anche in risposta a fattori ambientali come l'esposizione ai raggi UV, l'inquinamento atmosferico, il fumo di sigaretta e lo stress. Le reazioni ossidative che coinvolgono molecole di ossigeno possono generare radicali liberi, causando danni alle cellule e contribuendo allo sviluppo di patologie croniche. Anche una dieta ricca di grassi saturi e zuccheri ne può aumentare la produzione nel corpo. Una corretta alimentazione, lo stile di vita sano e l'uso di antiossidanti possono contribuire a mitigare gli effetti dannosi .

Le cause dei radicali liberi possono ricondursi a:

• Processi interni:
  
  
  
  • Reazioni biochimiche cellulari: parte integrante del metabolismo cellulare, specialmente in quelle reazioni che utilizzano l'ossigeno per produrre energia.
  
  
  • Trasporto degli elettroni nei mitocondri: durante la fosforilazione ossidativa nei mitocondri, i radicali liberi sono generati come prodotti secondari.
  
  
  • Metabolismo degli acidi grassi: la degradazione degli acidi grassi può portare alla formazione di radicali liberi.
  
  
  • Attività delle cellule immunitarie: le cellule immunitarie generano radicali liberi per combattere le infezioni, ma questo può anche causare danni collaterali ai tessuti sani.
  
  
  
  


• Fattori esterni:
  
  
  
  • Ambiente: inquinamento, smog e raggi UV sono fonti significative di radicali liberi.
  
  
  • Stile di vita: tabagismo e consumo eccessivo di alcol contribuiscono alla loro produzione.
  
  
  • Stress psico-fisico: Situazioni di stress prolungato possono aumentarne i livelli nel corpo.
  
  
  • Farmaci: Alcuni farmaci possono indurne la produzione come effetto collaterale del loro metabolismo.
  
  
  • Esercizio fisico: L'aumento del consumo di ossigeno durante attività fisica intensa e prolungata porta a un incremento proporzionale nella produzione di radicali liberi. Questo effetto è direttamente correlato alla durata e all'intensità dell'esercizio svolto.
  
  
  
  

Questi fattori evidenziano l'importanza di un equilibrio tra la produzione di radicali liberi e le difese antiossidanti del corpo per mantenere la salute e prevenire danni cellulari.

Effetti sulla salute

I radicali liberi, se non adeguatamente controbilanciati da sistemi di difesa come antiossidanti, possono causare danni significativi alla salute del corpo. Di seguito, vengono esaminati gli effetti specifici sulla salute e le malattie associate all'accumulo di questi composti reattivi:

• Degenerazione cellulare e malattie croniche: l'accumulo di radicali liberi contribuisce allo sviluppo di condizioni come l'Alzheimer e il Parkinson.


• Problemi cardiovascolari: l'ossidazione dei lipidi può portare a arteriosclerosi, aumentando il rischio di infarti e ictus.


• Diabete: l'ossidazione influisce negativamente sulla funzionalità dell'insulina, potendo accelerare l'insorgenza del diabete.


• Cancro: l'interazione dei radicali liberi con il DNA può causare mutazioni genetiche, un passo potenziale verso lo sviluppo di tumori.


• Invecchiamento precoce e danni estetici: l'ossidazione contribuisce alla degradazione del collagene e dell'elastina, accelerando l'invecchiamento cutaneo e la formazione di rughe.

Il corpo dispone di meccanismi come la superossido dismutasi e la catalasi per contrastare questi effetti, ma l'efficacia di questi sistemi può diminuire con l'età o uno stile di vita non salutare, rendendo fondamentale un'adeguata assunzione di antiossidanti attraverso la dieta.

Come si combattono?

L'equilibrio tra la produzione di radicali liberi e le difese antiossidanti del corpo è cruciale per la salute. Ecco alcune strategie efficaci per combatterli:

• Regolazione dell'esercizio fisico: praticare regolarmente attività fisica moderata migliora la capacità antiossidante del corpo, ma è essenziale evitare eccessi che possono incrementare la produzione di radicali liberi oltre la capacità di difesa del corpo. Gli adattamenti cellulari a seguito dell'esercizio fisico regolare aiutano a ridurre lo stress ossidativo.


• Dieta e integrazione:
  
  
  
  • Antiossidanti naturali: consumare alimenti ricchi di antiossidanti come mirtilli, agrumi, carote, tè verde, e verdure a foglia verde. Questi alimenti sono fonti di vitamina C, E, beta-carotene e flavonoidi che neutralizzano i radicali liberi.
  
  
  • Integrazione mirata: utilizzare integratori di vitamine A, C, E, acido lipoico, selenio, zinco e coenzima Q10 può supportare le difese naturali del corpo, specialmente in condizioni di stress fisico elevato o carenze alimentari.
  
  
  • Evitare alimenti dannosi: ridurre il consumo di cibi con alto indice glicemico e grassi trans, che possono aumentarne i livelli.
  
  
  
  


• Stile di vita salutare:
  
  
  
  • Ridurre l'esposizione a fonti di radicali liberi come inquinamento e fumo di sigaretta.
  
  
  • Adottare tecniche di riduzione dello stress come la meditazione e il riposo adeguato, contribuiscono a diminuirne la produzione.
  
  
  
  

In collaborazione con Pasquale Ambrosio

Fonti:

• Daniel L. Nelson, Micheal M. Cox et al. I principi di Biochimica di Lehninger. Bologna: Zanichelli; 2022.


• Marcello Mandatori, Annalisa Bettin, Beatrice Savioli. Manuale di nutrizione: Diete e terapie naturali per il nutrizionista. Milano: Tecniche Nuove; 2014.


• John E. Hall, Michael E. Hall, Guyton e Hall, Fisiologia medica. Edra, 2021.


• Carlo D’Aniello, Manuale di Medicina Estetica, Masterbooks, 2019.

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