STILE DI VITA E RISPOSTA OSSIDATIVA PER UN SANO INVECCHIAMENTO.

Aggiornamento: 25 nov 2019


Nascimben Andrea




Lo stress ossidativo è sia la causa che la conseguenza di un equilibrio (omeostasi) funzionale compromesso che caratterizza l'invecchiamento umano ( chi avesse fretta, può passare direttamente alle conclusioni)



L'aumento dell'efficienza della risposta agli stress con l'età rappresenta un rischio per la salute e conduce all'insorgenza e alla maturità delle principali malattie legate all'età. Al contrario, i centenari (www……..) sembrano avere evoluto meccanismi di risposta agli stress, probabilmente derivanti da una combinazione di:

una dieta ricca di antiossidanti naturali

uno stile di vita attivo (moderatamente)

uno sfondo genetico favorevole, particolarmente ricco di varianti (genetiche) in grado di contrastare il sovraccarico di stress sia a livello di sia DNA nucleare che mitocondriale.


L'integrazione di questi fattori potrebbe consentire ai centenari di mantenere moderati livelli di radicali liberi (ROS) che eserciterebbero a questo punto, effetti favorevoli di segnalazione e modulazione sul metabolismo cellulare.



Il ruolo della risposta di stress ossidativo nell'invecchiamento sano e nella longevità è un tema che appassiona da tempo. I confronti tra le diverse specie animali e i relativi tassi di invecchiamento suggeriscono che le specie di lunga vita tendono a manifestare:



1) Ridotta produzione di radicali liberi mitocondriali (1, 2) ( i mitocondri sono piccole "fornaci" in cui avviene l'ossidazione dei substrati come piruvato e acidi grassi)


2) Maggiori difese antiossidanti (2)


3) Efficienti meccanismi riparatori del DNA (3)

I punti 1 e 2 , potrebbero essere definiti come la capacità di avviare una serie di processi regolatori in risposta allo stress ossidativo, compresa l'attivazione dell'espressione di “geni anti-stress”.



Nell'uomo, evidenze convincenti indicano che l'invecchiamento è associato proprio alla perdita generale nella tolleranza agli stress (4,5), generando la lesione a livello cellulare e dunque allo sviluppo delle malattie legate all'età e a molte malattie degenerative (6 7 ) come quelle cardiovascolari (8 , 9),l'artrite reumatoide (10), Diabete e Cancro (11)

Stress ossidativo nelle nostre cellule.


Come abbiamo detto, lo stress ossidativo è la conseguenza di uno squilibrio tra la generazione di molecole di ossidazione e la capacità di meccanismi di difesa antiossidanti endogeni per contrastarlo. Le Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS) sono molecole reattive chimiche contenenti ossigeno che possono essere formate da fonti ambientali esterne quali radiazioni, luce ultravioletta e inquinamento (come il fumo di sigaretta, gli additivi chimici, i farmaci) o come sottoprodotti di attività enzimatiche endogene, come nell'infiammazione e nella fosforilazione ossidativa (è il processo biochimico con cui l'energia liberata con l'ossidazione delle sostanze nutritive viene convertita in ATP (adenosina trifosfato) da parte dei mitocondri).

In particolare, durante le prime tre fasi della fosforilazione ossidativa, trasferimenti di eletroni tra donatori ed accettatori, possono generare "dispersioni" che produrebbero ROS (specie reattive dell'ossigeno). I ROS potrebbero essere considerati dei sottoprodotti inevitabili della fosforilazione ossidativa, ma devono rimanere sotto determinati livelli, diversamente il rischio di ossidazione di altre molecole cellulari diviene inevitabile.



Questi ROS includono l'anione superossido (O2 • ), radicale idrossile (HO •), peroxyl radicale (HOO •), così come derivati non radicalici come perossidi di idrogeno (H 2 O 2 ) e ossigeno singoletto.

I radicali liberi possono ossidare e danneggiare gli acidi nucleici (DNA e RNA), le proteine ​​e i lipidi, i principali componenti delle membrane cellulari. A causa della continua generazione di radicali liberi durante la vita cellulare, i mitocondri sono obiettivi chiave dell'attacco di radicali liberi.

Sia nel nucleo che nei mitocondri, un aumento del livello di ROS portano ad una significativa aggressione del DNA aumentando il rischio di sviluppo di diversi tumori, quali il seno, il colon / il retto e i tumori della prostata (13)

L'aumento della ossidazione invece dell’RNA è stato documentato in malattie legate all'invecchiamento, inclusa la demenza [ 14 ], le malattie di Alzheimer [ 15 ] e le malattie del Parkinson [ 16 ] e l'aterosclerosi [ 17 ] e le miopatie [ 18 ].


Inoltre, elevate quantità di ossido nitrico (NO) e suoi derivati reattivi azoto Specie (RNS), come perossi-nitrito altamente reattivo, prodotto dalla reazione tra NO e anione superossido (potentissimo ROS), sono stati osservati per indurre modificazioni di proteine, lipidi e acidi nucleici.


Per contrastare lo stress ossidativo, le cellule hanno evoluto sofisticate macchine antiossidanti, composto da enzimi di riparazione del DNA ed enzimi antiossidanti, sostanze che inibiscono o ritardano l'ossidazione dei vari substrati (DNA, membrane lipidiche, organuli cellulari).


Le difese antiossidanti endogene possono essere divise in meccanismi non enzimatici (ad es. Acido urico, glutatione, albumina e fattori nutrizionali, comprese vitamine ei polifenoli) e meccanismi enzimatici (ad es. il superossido dismutasi (SOD), le Glutatione perossidasi (GPX) e le Catalasi (CAT)

L'efficace rimozione dei radicali liberi, mantiene l'integrità delle membrane, protegge dalle lesioni al DNA e agli organuli contenuti nelle cellule (soprattutto i mitocondri), in ultima analisi riduce il rischio di cancro e rallenta il processo di invecchiamento (12) (Stress ossidativo e invecchiamento).



Per concludere questa nostra breve trattazione, ricordiamo che stressor psicofisici come lavori altamente usuranti, favoriscono la formazione di radicali liberi e dunque i processi degenerativi e d'invecchiamento. In merito a quest'ultimo aspetto, vi sono numerosi lavori che dimostrano una correlazione diretta tra fatica psicofisica e invecchiamento.

Tutti noi ricordiamo foto o filmati di soggetti relativamente giovani, ma con evidenti segni di invecchiamento sul loro volto.


Probabilmente la causa principale della morte "anticipata" di circa 6-7 anni delle popolazioni di metà secolo scorso, rispetto ai giorni nostri, è da attribuirsi soprattutto, ad un maggior livello di ossidazione cellulare di queste popolazioni, dedite essenzialmente a lavori manuali per 10-12 ore al giorno per oltre 45 anni della propria vita.

Chissà i nostri attuali giovani adulti se lavorassero con la stessa intensità dei lavoratori di un tempo, per 12 ore al giorno, quanto riiscirebbero a vivere.....Forse sarebbe il caso di riflettere su alimentazione "moderna" e chimica-farmaceutica...



Bibliografia

1. Finkel T., Holbrook NJ Ossidanti, stress ossidativo e la biologia dell'invecchiamento. Natura. 2000; 408 : 239-247. [ PubMed ]

2. Pamplona R. Danno del DNA mitocondriale e longevità animale: approfondimenti di studi comparativi. J. Aging Res. 2011: 807.108: 1-807.108: 9. [ Articolo libero di PMC ] [ PubMed ]

3. Kregel KC, Zhang HJ Una visione integrata dello stress ossidativo nell'invecchiamento: meccanismi di base, effetti funzionali e considerazioni patologiche. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2007; 292 : R18-R36. [ PubMed ]

4. Ikeyama S., Kokkonen G., Shack S., Wang XT, Holbrook NJ Perdita nella tolleranza allo stress ossidativo con l'invecchiamento legato alla riduzione delle attività chinasi extracellulari regolate dal segnale e attività di Akt kinase. FASEB J. 2002; 16 : 114-116. [ PubMed ]

5. Murphy CT Usando analisi trascrizionali intere genome per identificare i meccanismi molecolari dell'invecchiamento. Drug Discov. Oggi. 2006; 3 : 41-46.

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