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Stress Ossidativo e Radicali Liberi

nemici della salute e dell’età da combattere e sconfiggere

Modello atomico, a sinistra il modello di Rutherford o planetario, dove gli elettroni orbitano intorno al nucleo come i pianeti intorno al sole, a destra un atomo di elio nel modello di Schrödinger, con la nuvola di distribuzione probabilistica degli elettroni.

Tutti avrete sicuramente sentito parlare di radicali liberi attraverso i vari messaggi pubblicitari. Molti prodotti, infatti, si dice che facciano fanno bene all'organismo proprio perché sono in grado di eliminare i radicali liberi. Ma che cosa sono esattamente i radicali liberi?

Per capire cosa sono i radicali liberi partiamo innanzi tutto da quello che è il piú piccolo costituente della materia, l’atomo. Come mi auguro molti di voi sappiano, ogni atomo è formato da un nucleo attorno a cui ruota un numero variabile di elettroni. Per coloro invece che non hanno molta dimestichezza con la fisica, suggerisco di pensare all’atomo immaginando il mondo in cui viviamo, la terra, che in questo caso diventa il nucleo dell’atomo, attorno al quale ruotano una o piú lune, gli elettroni appunto. A seconda del numero di lune, o meglio, di elettroni che orbitano attorno al nucleo, gli atomi si differenziano l’uno dall’altro. Ad esempio l’atomo d’idrogeno ha un solo elettrone, quello dell’ossigeno ne possiede otto. Una delle principali caratteristiche degli atomi è quella di non stare mai soli. Essi infatti tendono ad unirsi con altri atomi in modo da formare delle molecole, piú o meno grandi e complesse, che altro non sono che la materia cosí come la vediamo con i nostri occhi.

In questo caso essi mettono assieme sia i loro nuclei, sia gli elettroni. Tuttavia, affinché la nuova molecola derivata da quest’unione risulti stabile, bisogna che il numero complessivo di elettroni in orbita attorno al suo nucleo sia pari. L’acqua (H2O) per esempio è molto stabile perché è formata da due atomi d’idrogeno e uno d’ossigeno e dieci elettroni —uno ciascuno per i due atomi d’idrogeno piú gli otto dell’ossigeno— che si legano formando una molecola con una quantità totale di elettroni pari. Il comportamento descritto costituisce una regola della fisica e della chimica, quella del legame covalente. Questo tiene insieme atomi di elementi diversi nelle piú svariate molecole ed è essenzialmente costituito da un numero pari di elettroni messi in comune da due atomi vicini che hanno trovato convenienza ad eseguire tale operazione, ma non sempre è cosí.

Nell’organismo umano ad esempio dove, all’interno delle diverse cellule che lo compongono, avvengono continuamente miliardi di reazioni chimiche complesse, può capitare alla fine che, dall’unione di diversi atomi, ci si trovi con una molecola il cui numero di elettroni è dispari. Questa molecola viene chiamata radicale libero e la si indica con un punto accanto alla formula del composto chimico che ha l’elettrone spaiato. Fin qui penserete voi niente di male e invece non è cosí. Un numero di elettroni dispari rende una molecola altamente instabile, questo perché gli elettroni che la compongono cercano in tutti i modi di diventare un numero pari. Ma come possono gli elettroni dispari del radicale libero diventare un numero pari?

Semplicemente a spese di qualche altro atomo o di qualche altra molecola. Succede cosí che il radicale libero, irrequietissimo come un promesso sposo cui è scappata la fidanzata, vada subito a cercare presso altri atomi o altre molecole, quell’elettrone che gli manca per accoppiarsi e diventare una molecola stabile. Quando tuttavia questo avviene, l’atomo o la molecola cui l’elettrone viene strappato si ritrovano a loro volta con un numero di elettroni dispari diventando pertanto essi stessi dei radicali liberi e quindi dei nuovi irrequieti cacciatori di elettroni a spese di altri atomi e di altre molecole.

La sequenza in catena con cui i radicali liberi tendono a strappare un elettrone agli altri atomi ed alle altre molecole può essere pertanto lunghissima ed irreversibile, ma soprattutto può portare alla produzione di atomi e molecole ben diversi da quelle originali e quindi anche estremamente pericolosi per l’organismo. Poiché le cellule vivono in un ambiente ricco d’ossigeno, la maggior parte dei radicali liberi che si forma nel corso delle tantissime reazioni chimiche deriva proprio da questo gas. Paradossalmente l’ossigeno pur permettendoci di vivere, rischia anche di farci morire.

I radicali liberi dell’ossigeno, chiamati anche roms (reactive oxigen metabolites), oppure ros (reactive oxigen species) oppure ancora rl (radicali liberi) oppure infine rd (radicali determinabili) rappresentano infatti i prodotti finali di tutte quelle reazioni metaboliche attraverso cui l’organismo si rifornisce dell’energia che gli serve e che utilizza poi in tutti i processi vitali. Tra le molte specie di radicali liberi che vengono prodotti in questo modo, il piú dannoso è senz’altro il radicale idrossilico. Nello spazio di un miliardesimo di secondo questo radicale è, infatti, capace di reagire con qualsiasi molecola si trovi sulla sua strada. Altri radicali importanti sono l’anione superossido ed il perossido d’idrogeno.

Gli elettroni spaiati di questi radicali possono attaccare virtualmente tutti i componenti di una cellula, ma se la prendono preferenzialmente con gli aminoacidi, i fosfolipidi e gli acidi grassi polinsaturi delle membrane cellulari, le proteine del DNA, gli enzimi, gli zuccheri e cosí via. In poche parole possono attaccare le strutture piú importanti della cellula. Per questo, secondo le piú recenti teorie, i danni provocati dai radicali liberi, sono tra le cause principali che favoriscono l’invecchiamento dell’organismo.


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