Radicali Liberi dell'Ossigeno

Introduzione

Negli ultimi decenni si è dato grande impulso al ruolo dei radicali liberi dell'ossigeno (altrimenti denominati ROS ossia “specie reattive dell'ossigeno”), nella patogenesi di numerose patologie, anche di natura cutanea.
La pelle, infatti, rappresenta il più grande organo del corpo umano, posto come interfaccia tra l'ambiente esterno e l'organismo come involucro protettivo.
Tuttavia, sia accidentalmente che professionalmente, questa barriera è sottoposta a numerosissimi agenti tossici, mutageni e cancerogeni, tra i quali anche le radiazioni UV ed inevitabilmente i Radicali Liberi dell'Ossigeno.
Questi ultimi, nonostante i meccanismi di difesa cutanea, possono essere coinvolti nella patogenesi di alcune malattie della pelle e, inevitabilmente, nel processo di invecchiamento cutaneo.

Radicali liberi dell'ossigeno: cosa sono e come si generano

I radicali liberi sono una parte attiva e vitale del normale metabolismo ossidativo; non si tratta quindi di molecole sempre e comunque dannose, basti pensare al ruolo essenziale dei ROS nello svolgimento di alcune funzioni importantissime, come ad esempio l'uccisione dei batteri patogeni. Le medesime specie reattive espletano diverse altre funzioni biologiche importanti per l'organismo, come guidare la proliferazione e la differenziazione cellulare e sostenerne l'attività metabolica.
L'ossigeno rappresenta un elemento fondamentale per la vita degli uomini e degli altri organismi aerobi, sostenendone la vitalità e le funzioni energetiche. Gli stessi organismi, tuttavia, risultano particolarmente suscettibili ai danni indotti da specie chimiche, per l'appunto definite radicali liberi, derivate anche dall'utilizzo fisiologico dell'ossigeno.
Con il termine ROS, specie reattive dell'ossigeno, si identificano pertanto una serie di specie chimiche contenenti un atomo di ossigeno ed elettroni spaiati altamente reattivi, quali anione superossido, perossido di idrogeno e radicale ossidrile.
Le principali fonti endogene di radicali liberi sono:

• la respirazione cellulare: quindi il complesso evento di reazioni biochimiche che si realizza all'interno del mitocondrio cellulare, e che risulta fondamentale per  sostenere energeticamente l'attività della cellula;
• il normale metabolismo cellulare, come ad esempio la via metabolica dell'ossido nitrico;
• il processo infiammatorio, in particolare il killing espletato dai fagociti attraverso il burst ossidativo, ossia l'uccisione dell'agente patogeno attraverso l'intensa produzione di ROS.

Tuttavia, non è tanto la produzione intrinseca di radicali liberi dell'ossigeno a compromettere la normale funzionalità cellulare, quanto piuttosto la persistenza di fonti esogene di tali specie.
A sostenere la massiva produzione di ROS intervengono fattori esogeni (esterni) ed endogeni (interni) come:

• i fattori ambientali, in particolare  la continua esposizione alle radiazioni ultraviolette, ai vari fattori inquinanti, ai pesticidi e alle radiazioni in genere;
• l'esercizio fisico intenso o lo stress fisico lavorativo;
• lo stile di vita scorretto, in particolare il fumo di sigaretta;
• la dieta inadeguata, in particolare l'eccessiva assunzione di zuccheri semplici e acidi grassi saturi;
• le patologie ad andamento cronico e degenerativo;
• gli esiti di un'infiammazione di basso grado;
• gli stress emotivi e psicologici.

Si può quindi facilmente immaginare come l'organismo umano, in particolare la cute, rappresenti un deposito di queste specie, generate da numerosissime e differenti reazioni biologiche, ma accumunate dalle medesime conseguenze.

Effetti biologici dell'eccesso di ROS

Se in condizioni fisiologiche i sistemi di difesa cellulare riescono a limitare i potenziali effetti dannosi dei radicali liberi,  l'accumulo delle stesse specie reattive risulta generalmente dannoso.
La patogenesi di differenti stati morbosi è infatti associata alla comparsa di reazioni biologiche sostenute dall'eccesso di ROS.
In particolare, l'eccesso di specie reattive potrebbe determinare :

• danni al DNA, con alterazioni strutturali delle basi azotate e conseguente riarrangiamento strutturale con perdita della normale funzionalità: formazione dei dimeri di timina;
• danni a carico delle proteine, in particolare a carico di alcuni specifici aminoacidi come metionina, istidina e triptofano. Tali situazioni sarebbero responsabili da un lato della perdita della funzionalità enzimatica e dall'altro della comparsa di danni strutturali a carico della matrice extracellulare;
• danni a carico dei lipidi con conseguente lipoperossidazione. In questo caso, i principali bersagli sarebbero rappresentati dagli acidi grassi polinsaturi, particolarmente diffusi sulle membrane cellulari, con conseguente alterazione della struttura cellulare e nei casi più gravi morte cellulare.

Emerge così il ruolo dei radicali liberi dell'ossigeno nella perdita della funzionalità cellulare e nella patogenesi di numerosi stati morbosi per lo più a carattere cronico-degenerativo.

Bibliografia