RADICALI LIBERI – 3. SISTEMI DI GENERAZIONE DEI RADICALI LIBERI

Il nostro organismo produce constantemente radicali liberi ossigeno-derivati sia attraverso meccanismi endogeni, sia attraverso l’azione di agenti esogeni.

Meccanismi esogeni

1) metabolismo cellulare

Durante i normali processi metabolici che avvengono nella cellula a scopo energetico, una piccola quantità di ossigeno (1-2 %) viene ridotta di un singolo elettrone, secondo questa reazione

O2 + e --------------------- O2* (Anione Superossido) 

Si forma così l’anione superossido (O2*) che rappresenta il RL primario più abbondantemente prodotto. La sua reattività relativamente debole (in confronto a quella di altri RL) lo mette in grado di estendere la propria azione lontano dai siti di produzione. Circola nell’organismo e danneggia le strutture con le quali viene in contatto.

2) INFIAMMAZIONE

I fagociti (neutrofili, eosinofili, monociti -macrofagi) che intervengono nel processo infiammatorio producono un alta quantità di anione superossido.
Questo rappresenta un importante sistema difensivo dell’organismo contro le infezioni; infatti l’anione superossido attacca i batteri, altera la loro struttura e li rende inattivi.
La reazione che porta alla formazione del radicale Superossido avviene per mezzo dell’attivazione di un enzima presente all’interno dei fagociti: NAOP ossidasi:
Questo enzima, attivato da noxe patogene (batteri, virus, ecc.),catalizza la seguente reazione :

NADP ridotto + 2O2 NADP ossidasi NADP ossidato + 2O2 *+ 2H+

Ciò comporta un enorme aumento di consumo di ossigeno (O2), superiore di circa 50 volte quello basale, che viene ridotto ad ione superossido ( O2*).
Gli ioni superossido, così formati, possono reagire con H2O2, formando un altro potente radicale libero che è il Radicale Idrossile (OH*). Ciò avviene secondo un meccanismo non ancora del tutto chiaro. L’ipotesi comunemente proposta è quella della riduzione di H2O2 dall’ O2* (Reazione di Haer - Weiss), ovvero:

H2O2 + O2* -------------------- OH + OH* + O2

In questo processo partecipano principalmente i neutrofili.
Il radicale idrossile prodotto è circa mille volte più attivo dello ione superossido e di conseguenza è più dannoso per le cellule.

3) ISCHEMIA - RIPERFUSIONE

L’esposizione ad aumentati livelli di ossigeno,quali quelli che si verificano nella riperfusione di un tessuto ipossico, è accompagnata dalla produzione di radicali liberi. In questo caso la produzione di O2 deriva dalla ossidazione della xantina.
Numerosi agenti esogeni possono provocare una accellerazione nella formazione di questi particolari radicali liberi.

1) radiazioni

L’attivazione fotochimica di O2 porta alla formazione dell’Ossigeno Singoletto, forma altamente reattiva di ossigeno molecolare, potente generatore di radicali liberi.

Le radiazioni ionizzanti portano alla formazione del radicale idrossile (OH*).

2) fumo di sigaretta e inquinanti ambientali (o3 - no2)

3) farmaci

4) stress psico - fisico

I fattori stressanti possono essere di diversa natura e comprendere tanto quelli di pertinenza fisica (esposizione al caldo, freddo, luce intensa, ecc.) quanto quelli biologici (batteri, virus) , psicologici ed emozionali.

La reazione di stress innesca un insieme di alterazioni neurochimiche, ormonali ed immunologiche con alte produzioni dei vari radicali liberi.

5) alimentazione

In ultima analisi possiamo considerare un aumento relativo di questi RL dovuto a cause alimentari, come le diete "sbilanciate", che non sono in grado di fornire quantità adeguate di fattori implicati direttamente ed indirettamente nei processi di neutralizzazione di questi RL (sostanze antiossidanti come vit. E , vit. C, Beta Carotene, ecc.).