Radicali liberi e stress ossidativo: sintomi, pericoli e cibi antiossidanti

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Sintomi

Ti senti sempre stanco? Stress ossidativo.

Mal di testa? Stress ossidativo.

Difficoltà di concentrazione? Stress ossidativo.

Le rughe sul viso? Stress ossidativo.

E poi ovviamente malattie cardiovascolari, tumorali e sì, anche neurologiche come il morbo di Alzheimer. Tutta colpa dello stress ossidativo.

Ma sarà proprio così?

Lo stress ossidativo è davvero la causa unica di tutti questi problemi come ci raccontano siti e video in rete?

Ovviamente no o, meglio, non come te lo raccontano. Lo stress ossidativo è un fenomeno reale e molto probabilmente è un importante fattore di rischio di numerose patologie umane, secondo alcuni ricercatori lo sarebbe di tutte in un modo o nell’altro… ma cercare dei segni e dei sintomi evidenti della sua azione non è probabilmente il modo giusto per identificarlo e comprenderlo.

Quindi, come possiamo capire se lo stress ossidativo stia giocando un ruolo nella nostra salute?

La risposta non è semplice… anzi, in realtà è molto semplice e non serve uno scienziato per fornircela: sì, lo stress ossidativo sta sicuramente giocando un ruolo da protagonista nella tua vita, ma come tutti i migliori killer agisce nell’ombra, SENZA SINTOMI evidenti, e no, nemmeno le analisi del sangue che cercano di venderti i laboratori di analisi sono, almeno ad oggi, un modo scientifico per verificarlo.

Lo stress ossidativo è un processo naturale che fa necessariamente parte della tua vita, anzi della Vita con la V maiuscola, ma ci sono molte azioni che possiamo intraprendere per limitarne l’impatto e aumentare così non solo la tua speranza di vita, ma soprattutto una speranza di vita sana.

Se ti sta a cuore la salute, mettiti comodo, sarà un viaggio più lungo del solito, perché non possiamo che partire dall’inizio.

Cos’è lo stress ossidativo

I radicali liberi sono molecole instabili, schegge impazzite in grado attaccare senza strategia e senza obiettivi tutto ciò che sta loro accanto, danneggiando gravemente molecole, cellule e tessuti; è importante sottolineare che in condizioni di salute è del tutto normale (fisiologico) osservare una piccola produzione di radicali liberi, che in questo caso sono

  • innocui perché rapidamente messi in condizione di non nuocere, come succede ad esempio da quelli nati dalla conversione del cibo in energia,
  • o addirittura utili,  come quelli messi volontariamente in campo dal nostro sistema immunitario.

Il problema è quando sono troppi, perché si accumulano, perché possono danneggiare le cellule, le membrane cellulari, le proteine e addirittura il DNA, contribuendo all’invecchiamento e allo sviluppo di molte patologie, tra cui malattie cardiache, diabete e cancro.

E sì, anche l’invecchiamento della pelle.

Questo eccesso è lo stress ossidativo, un fenomeno che si verifica quando c’è uno squilibrio tra la produzione di radicali liberi e la capacità del corpo di contrastarli o, almeno, riparare il danno che causano.

La buona notizia è che in realtà possiamo fare molto per proteggerci dall’azione dei radicali liberi e dallo stress ossidativo, sia dal punto di vista della prevenzione (riducendone la produzione), sia attraverso una difesa più attiva (neutralizzandoli quando dovessero formarsi comunque).

Cosa sono i radicali liberi

In chimica un radicale libero è una molecola molto reattiva, così reattiva da avere una vita media brevissima, ma proprio breve-breve, spesso misurabile in termini di milionesimi di secondo.

Purtroppo questo non indica che in pochi microsecondi il radicale si disattiva, al contrario, è così instabile e reattivo che in questo incredibilmente breve arco di tempo è causa di grane alla prima molecola che gli capiti a tiro, peggio di un ubriaco allo stadio: attacca-brighe con il primo che passa, ma causando danni spesso permanenti.

Se l’oggetto delle sue sgradite attenzioni è una molecola presente nella membrana di una cellula questa può perdere la sua integrità, se si tratta di una proteina questa smette di funzionare, se si tratta di DNA… beh, nella migliore delle ipotesi è possibile che a quel punto la cellula si lasci morire per evitare danni peggiori, in altri casi potrebbe essere il processo che dà il via a un tumore.

E se ti sembra brutto, aspetta di sentire cosa succede dopo, perché spesso il danno prodotto alla molecole ingiustamente coinvolte in questa sorta di rissa, è sorgente di ulteriori radicali liberi, con l’insorgenza di una vera e propria reazione a catena con lesioni esponenziali. Quello che era nato come una rissa tra due persone, si trasforma più velocemente di un battito di ciglia in una rissa da stadio, dove decine, centinaia, o addirittura migliaia di molecole vengono coinvolte, danneggiate o alterate, causando un effetto domino di distruzione su scala molecolare. Questo processo non solo danneggia le singole cellule, ma può portare a danni tissutali diffusi, contribuendo all’invecchiamento precoce, a malattie croniche come quelle cardiovascolari, neurodegenerative e persino al cancro. Pertanto, il controllo degli eventi che scatenano la formazione dei radicali liberi e il rafforzamento dei sistemi di difesa antiossidanti del corpo sono strategie chiave nella prevenzione e nella gestione dello stress ossidativo.

In realtà però non tutto il male viene per nuocere, perché i radicali ricoprono anche ruoli preziosi e addirittura necessari per la vita, come l’uccisione intracellulare di batteri sgraditi e patogeni, perché sono alla base di alcuni fenomeni di adattamento indotti dall’attività sportiva o ancora perché coinvolti nei processi di segnalazione cellulare.

Semplificando un po’, il problema si riduce quindi alla necessità di controllarli adeguatamente, di fare in modo che la produzione necessaria o quella spontanea ma inevitabile che si verifica all’interno dei mitocondri in occasione della trasformazione del cibo in energia non prenda il sopravvento sulle difese di cui disponiamo.

Eh già, perché essendo i radicali necessari per la vita, il corpo dispone di una serie di meccanismi per ridurre al minimo il danno indotto dai radicali e riparare il danno che si verifica; possiamo contare soprattutto su specifici enzimi, dai nomi esotici che ricordano un po’ i supereroi dei fumetti (la più bella di tutti, superossido dismutasi), ma anche su molecole antiossidanti che  svolgono un ruolo chiave in questi meccanismi di difesa:

A questo punto dovrebbe ormai apparire chiaro il concetto più importante di oggi: il problema non è tanto la presenza di radicali liberi, per certi versi inevitabile, ma il loro eccesso, che si trasforma in stress ossidativo, un modo elegante e forbito che i ricercatori usano per non dover dire che fanno un grande casino nelle cellule e nei tessuti del corpo.

E quando dico che il casino è grande, credimi, non sto esagerando.

Teoria dell’invecchiamento da radicali liberi

Potremmo parlare per ore dei possibili danni prodotti dai radicali liberi, ma per avere un’idea generale della portata di questo fenomeno (lo ribadisco, se non tenuto sotto controllo), può essere interessante accennare alla cosiddetta Teoria dell’invecchiamento da radicali liberi.

Concepita da Harman negli anni ’50, quando l’opinione scientifica prevalente riteneva che i radicali liberi fossero semplicemente troppo instabili anche solo per  poter esistere nei tessuti viventi, risulta brillante sotto diversi punti di vista, a partire dalle sue premesse teoriche.

L’accademico americano è partito da due premesse fondamentali:

  1. L’osservazione che la durata della vita è una funzione inversa del tasso metabolico, che a sua volta è proporzionale al consumo di ossigeno: lo so, un’altra dimostrazione di come i ricercatori vogliano parlare difficile per fare i fighi, ma significa semplicemente che gli animali più piccoli come un topolino mostrano un metabolismo molto più vivace e veloce rispetto agli animali più grandi, come un elefante, ma purtroppo al prezzo di una vita più breve. L’uomo è una strana eccezione, ma tendenzialmente in Natura più un animale è grande, più il suo metabolismo è lento, ma più la sua speranza di vita è lunga.
  2. Seconda osservazione che fa da premessa alla teoria è che tanto la tossicità dell’ossigeno ad alta pressione, quanto quella delle radiazioni, potrebbero in realtà essere spiegate da uno stesso fenomeno sottostante: la produzione di radicali liberi dell’ossigeno.

Trovo di grande ispirazione la capacità dimostrata dallo scienziato nella visione di entrambi questi fenomeni apparentemente slegati, come parte di una stessa teoria, ovvero che i radicali liberi dell’ossigeno prodotti durante la normale produzione di energia nel corpo sarebbero causa di danni cumulativi, responsabili di lesioni progressive che potrebbero spiegare invecchiamento e infine morte.

Negli anni la teoria dei radicali liberi fu ulteriormente ampliata per spiegare non solo l’invecchiamento in sé, ma anche le malattie legate all’età, come ad esempio

Se quindi da allora sono state numerose le modifiche, le aggiunte e le estensioni, è il nucleo originale quello che più c’interessa: un eccesso di radicali liberi non controllati può, nel tempo, diventare causa di invecchiamento, malattie e morte. Un altro aspetto che c’interessa relativamente è se si tratti in termini assoluti di una teoria corretta o meno: potrebbe non essere l’unica spiegazione per le patologie dell’invecchiamento, ma appare abbastanza ragionevole che se anche non fosse la sola protagonista, occupi comunque un ruolo di primo piano.

La domanda quindi sorge spontanea, come ci difendiamo? Essenzialmente in due modi:

  1. Riducendo la produzione non necessaria dei radicali liberi,
  2. Mettendo a disposizione del nostro corpo una linea difensiva che sia il più efficace possibile, come la più efficiente squadra di celerini di fronte allo stadio prima di Italia-Inghilterra.

Cosa aumenta i radicali liberi

Sono numerosi i processi biologici naturali che nel nostro corpo hanno come sottoprodotto indesiderato la produzione di radicali liberi, tra cui la la respirazione, la digestione del cibo, la difesa da aggressioni esterne ed anche la metabolizzazione di alcol e farmaci, ma la triste realtà è che lo stile di vita moderno, caratterizzato da una dieta tutto fuorché perfetta, la sedentarietà, la continua esposizione a una combinazione di sostanze chimiche di cui probabilmente ancora non comprendiamo tulle le possibili conseguenze (pesticidi, metalli pesanti, additivi alimentari, fumo di sigaretta, inquinamento ambientale, …) possono nel complesso favorire l’insorgenza di stress ossidativo che, te lo ricordo ancora, non consiste nella semplice presenza di radicali liberi, ma in un eccesso in grado di superare le difese dell’organismo.

E questa è purtroppo solo la punta dell’iceberg, perché uno stile di vita poco sano come sappiamo conduce a obesità, glicemia elevata, stress psicologico, … tutti fattori in grado di promuovere ulteriormente la produzione di radicali liberi, così come l’insorgenza di malattie infiammatorie, di cui lo stress ossidativo è sia causa che effetto.

Insomma, un terribile circolo vizioso in grado di autoalimentarsi.

Stress ossidativo ed esercizio fisico

È interessante approfondire a questo proposito il legame tra stress ossidativo ed esercizio fisico; se sei stato attento, potrebbe esserti sorto un dubbio: come conciliamo il fatto che la sedentarietà sia considerata un fattore di rischio per lo stress ossidativo, ma allo stesso tempo la semplice produzione di energia sia fonte di radicali liberi? L’attività fisica richiede un aumento della produzione di energia, quindi produce anche un aumento di radicali liberi…

Questo significa che l’esercizio fisico produce stress ossidativo, ma muoversi non dovrebbe fare bene?

Insomma, lo sporti è amico o nemico della nostra salute?

Mettiamo le mani avanti, per sciogliere questo apparente paradosso rimangono da chiarire ancora alcuni punti, ma in realtà già oggi possiamo riuscire a farci un’idea generale della questione.

Il fatto che l’esercizio fisico ad alta intensità e/o prolungato promuova lo stress ossidativo negli esseri umani è certo, così come è chiaro che proprio a livello muscolare si osservi una rilevante produzione di radicali liberi dell’ossigeno in conseguenza dell’aumentata richiesta energetica.

Se le conseguenze dello stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico continuano ad essere un argomento controverso, è possibile che i radicali liberi così prodotti possano essere un’arma a doppio taglio, per cui

  • se un livello moderato potrebbero promuovere un adattamento fisiologico positivo (migliora la nostra capacità di gestire questi radicali e si riduce il rischio derivante da altri fattori di rischio, come obesità, insulino-resistenza, etc),
  • ad alti livelli di produzione potrebbero diventare causa di danni più rilevanti.

In realtà se ci pensi il risultato netto non lascia spazio a dubbi, perché è provato al di là di ogni ragioneovole dubbio che sia proprio l’esercizio fisico di lunga durata e ad alta intensità a fornire i maggiori benefici per la salute, anche se… alcuni fanno giustamente notare che non esistano centenari tra chi è stato sportivo professionista.

La mia personale opinione è, a meno di non esagerare davvero, il bilancio penda sempre e costantemente a favore dell’esercizio fisico, come ulteriore dimostrazione del principio della “ormesi”, secondo il quale esposizioni moderate e controllate a stressori (in questo caso, lo stress ossidativo) possano esprimere effetti benefici sull’organismo, migliorandone la resilienza e la funzionalità, soprattutto quando ne supportiamo le difese antiossidanti attraverso uno stile di vita che sia sano anche sotto altri punti di vista, come la serenità psicologica e, ovviamente, la dieta.

Insomma, muoversi fa bene e su questo non ci sono dubbi, ma con piccole attenzioni allo stile di vita riusciamo a massimizzarne i benefici, perché una buona dieta non è solo una questione calorica, ma anche e forse soprattutto di qualità.

Ma di questo ne parliamo meglio tra poco.

Come si misura lo stress ossidativo

Negli ultimi decenni sono stati indagati e impiegati numerosi biomarcatori dello stress ossidativo e, ancora più importante, in alcuni casi ne è stata esaminata la rilevanza clinica… perché non devi mai dimenticare che non c’importa tanto conoscere un numero più o meno elevato, ma quanto  e cosa rischiamo esattamente.

Questi indicatori possono essere sommariamente suddivisi in tre categorie principali:

  • marker diretti della quantità e qualità dei radicali liberi,
  • valutazioni dei prodotti del danno ossidativo
  • e concentrazioni degli antiossidanti.

Poiché i radicali liberi hanno una vita media estremamente breve e sono difficili da misurare direttamente, la valutazione dello stress ossidativo avviene più comunemente attraverso la misurazione dei loro prodotti e/o dei livelli di antiossidanti, ma per quanto alcuni laboratori tentino di convincerti del contrario, ad oggi non ci sono esami che possano vantare a supporto una letteratura davvero solida. Per farti un esempio pratico, misurare la glicemia (ovvero la quantità di zucchero nel sangue) non solo produce risultati ripetibili e confrontabili in tutti i laboratori del mondo, ma le linee guida convergono più o meno tutte sullo stesso modo di interpretarne i risultati fornendo previsioni sulle possibili complicazioni future collegate. Per lo stress ossidativo non esiste (ancora?) qualcosa di anche solo vagamente paragonabile.

Come si combatte lo stress ossidativo

La protezione delle cellule dallo stress ossidativo può essere ottenuta attraverso vari meccanismi:

  1. Antiossidanti endogeni: Il corpo produce naturalmente antiossidanti come la superossido dismutasi (SOD), la catalasi e la glutathione perossidasi (GPx), che neutralizzano i radicali liberi e prevengono il danno ossidativo. Mantenere o stimolare la produzione di questi antiossidanti è cruciale per la difesa contro lo stress ossidativo. Ad esempio l’attività fisica regolare produce, come accennato in precedenza, adattamenti del corpo che comprendono anche un’aumentata produzione di enzimi antiossidanti come naturale conseguenza della produzione di radicali.
  2. Riduzione dell’esposizione a fonti di radicali liberi: Limitare l’esposizione a fattori ambientali e comportamentali che aumentano la produzione di radicali liberi, come il fumo di sigaretta, l’inquinamento, l’esposizione eccessiva al sole senza protezione, e il consumo di alcool, può ridurre lo stress ossidativo sia direttamente (attraverso una riduzione della produzione di specie radicali) che indirettamente, perché le linee di difesa non devono essere utilizzate a questo scopo e rimangono a disposizione per le necessità fisiologiche dell’organismo. In quest’ottica possiamo includere anche lo stile di vita a tutto tondo, che permette un abbattimento del rischio di sviluppare malattie metaboliche che sono tanto effetto quanto causa di stress ossidativo: ad esempio il diabete è favorito dallo stress ossidativo, ma l’aumento della glicemia che ne deriva è a sua volta promotrice di ulteriore stress ossidativo. Idem per l’obesità e altre condizioni simili.
  3. Antiossidanti esogeni: Il terzo meccanismo di cui possiamo avvalerci per difenderci dai radicali liberi è l’introduzione dall’esterno di antiossidanti, che possono derivare dalla dieta o da integratori.

Dieta: quali sono i cibi ricchi di antiossidanti

Alimenti ricchi di antiossidanti (frutta, verdura, spezie, ...)

Shutterstock/Danijela Maksimovic

Parlando di stress ossidativo indotto dall’esercizio fisico, ti avevo accennato alla mia personale opinione secondo cui l’attività fisica supportata da una dieta adeguata non soffre di alcun effetto collaterale legato all’aumentata produzione di radicali liberi… e ti confesso che in realtà è un’idea che come sempre ho maturato salendo sulle spalle di chi ne sa più di me. Più in particolare esistono alcuni studi che dimostrano come una dieta ricca di frutta e verdura potrebbe in effetti metterci nella condizione di beneficiare di tutti i vantaggi di un intenso esercizio fisico senza i suoi potenziali rischi.

Perché sì, i cibi più ricchi di antiossidanti sono quelli vegetali ed è idea piuttosto condivisa che una delle ragioni alla base dei benefici delle diete plant-based, ovvero fortemente orientate al consumo di vegetali, sia da ricercare esattamente nel loro apporto di sostanze in grado di contrastare attivamente la produzione di radicali liberi.

Frutta e verdura, certo, ma anche cereali integrali, legumi e senza dimenticare sostanze preziose come l’olio extravergine di oliva e la frutta secca a guscio come le noci, fonti di antiossidanti naturali come la vitamina E.

Quali sono i migliori cibi antiossidanti naturali

È stato pubblicato un bello studio condotto su oltre 3100 alimenti per classificarli in base al contenuto in antiossidanti, che conclude come

gli alimenti a base vegetale introducono nella dieta umana una quantità significativamente maggiore di antiossidanti rispetto agli alimenti non vegetali.

e tra i quali spiccano ad esempio:

  • La maggior parte delle spezie e delle erbe aromatiche è una vera miniera di antiossidanti; nonostante una presenza quantitativamente limitata nel piatto finale, ne sono così ricchi da avere un impatto misurabile, soprattutto se ci abituiamo a consumarne regolarmente.
  • Tutta la frutta è una considerevole fonte di antiossidanti, ma se proprio dobbiamo nominare qualcosa sono probabilmente i frutti di bosco a recitare la parte del leone.
  • Noci, semi e altra frutta secca sono un’altra categoria particolarmente ricca, di cui vale sicuramente la pena consumare anche la piccola buccia protettiva che ne contiene concentrazioni particolarmente elevate. In quest’ottica possiamo inserirci anche il nostro olio extravergine d’oliva, accomunato a noci e semi dall’elevato contenuto di grassi insaturi e antiossidanti a proteggerli.
  • Acqua a parte, e caffè sono le due bevande più consumate al mondo e, in virtù di contenuto piuttosto elevato di antiossidanti e del consumo quotidiano, possono rappresentare importanti fonti di antiossidanti in molte diete.
  • Concludiamo con una coccola? Cacao amaro.

Ovviamente anche la verdura è quasi invariabilmente un’ottima fonte di antiossidanti; anche se magari meno concentrati rispetto agli esempi fatti ora, rendendo conto della maggior parte di quello che mangi durante il giorno in termini di peso, rivestono un ruolo insostituibile in quello che dovrebbe essere l’apporto giornaliero complessivo. A questo proposito è utile a mio avviso aprire una parentesi.

L’importanza della frequenza di consumo

Non siamo abituati a pensare a vitamine e minerali come nutrienti richiesti dal corpo che introduciamo con la dieta; senza pensarci, estendiamo questa visione anche ai cosiddetti fitonutrienti, come ad esempio flavonoidi e altri polifenoli ad azione antiossidante.

La realtà è diversa; nonostante l’effetto benefico che esercitano nel nostro corpo, si tratta di sostanze che l’organismo non è in grado di riconoscere consapevolmente come utili né tanto meno necessarie, perché non le usa direttamente. Funzionano, ma praticamente senza che il corpo se ne accorga. Questo si traduce di solito in uno scarso assorbimento e una ancora più scarsa emivita, un modo complicato per dire che rimangono pochissimo tempo in circolo e vengono invece rapidamente eliminati con la pipì.

Questa è una delle ragioni per cui è così importante fare in modo che ci sia un continuo apporto di antiossidanti, inserendo frutta, verdura e altre fonti come anche tè e caffè distribuite in tutto l’arco della giornata… e allo stesso modo è importante che questa sia un’abitudine consolidata e quotidiana, permettendo così giorno dopo giorno un progressivo accumulo di una sorta di livello basale sempre in circolo.

Ricordati, frequenza e costanza!

Cosa succede se si assumono troppi antiossidanti (integratori)

Beh, a questo punto perché non pensare a un’integrazione così da essere sicuri di beneficiare continuamente della presenza di vitamina C, E e altri antiossidanti?

Perché fino ad oggi i risultati sono stati nella migliore delle ipotesi dubbi, quando non addirittura controproducenti; in un bel lavoro su una delle riviste del circuito di Nature si legge che

diversi studi sul modello animale hanno dimostrato che gli integratori antiossidanti, tra cui NAC e vitamina E, hanno promosso lo sviluppo di tumore e metastasi,

e in realtà si è già visto anche qualcosa sull’uomo, come una ricerca interrotta prima del tempo che avrebbe dovuto studiare l’effetto protettivo di integratori contenenti beta-carotene e vitamina A su pazienti a rischio di cancro ai polmoni, salvo scoprire che nei pazienti fumatori a cui venivano somministrati si osservava un aumento dei tassi di cancro.

Se questo è stato il primo studio a scoperchiare il vaso di pandora, diversi studi successivi hanno poi aggiunto ulteriori indizi; non fraintendermi, non sto dicendo che assumere multivitaminici faccia male in senso assoluto, ma l’assunzione di altissime dosi di antiossidanti in forma concentrata potrebbero diventare controproducente, soprattutto in specifiche categorie di pazienti.

Ci sono anche ragioni chimiche e biochimiche che spiegano questo apparente paradosso, come ad esempio:

Visto così può sembrare scoraggiante, ma non dimenticare mai il punto fermo di tutto questo: per non sapere né leggere né scrivere, una cosa la letteratura la dimostra con una costanza assolutamente prevedibile, ovvero che una dieta basata sul modello mediterraneo è una delle scommesse migliori che tu possa fare non solo in termini di longevità, ma anche e forse soprattutto di longevità sana.

Che siano gli antiossidanti e/o altro non importa, importa che funzioni e che con le attuali conoscenze sia la più efficace e sicura strategia di cui disponiamo.

Fonti e bibliografia

Domande e risposte
Cosa vuol dire proteggere le cellule dallo stress ossidativo?
Proteggere le cellule dallo stress ossidativo significa implementare strategie biologiche, chimiche e comportamentali per minimizzare i danni causati dall'eccesso di radicali liberi e altre specie reattive dell'ossigeno (ROS). Questo processo è fondamentale per mantenere l'integrità e la funzionalità cellulare, prevenire danni al DNA, alle proteine e ai lipidi, e ridurre il rischio di sviluppare malattie correlate allo stress ossidativo, come le malattie cardiovascolari, il diabete, le malattie neurodegenerative e il cancro.
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