Gli organismi viventi hanno sviluppato complessi meccanismi antiossidanti per proteggersi dai potenziali danni delle specie ossidanti, come le specie reattive dell’ossigeno (ROS), e quasi tutti gli organismi controllano i livelli di radicali liberi attraverso un delicato equilibrio, cioè l’equilibrio RedOx.1-3 Gli effetti dannosi di elevati livelli di ROS possono essere contrastati da diversi enzimi e sostanze antiossidanti.1,3-5

L’insieme di tali enzimi e sostanze con potenziale antiossidante rappresenta il network antiossidante, che è specifico per ogni organismo vivente, cellula, tessuto e organo. Halliwell e Gutteridge hanno fornito una definizione di antiossidanti, che sono sostanze in grado di competere con substrati ossidabili, ritardando o ostacolando la loro ossidazione.6 A seconda della natura e dei meccanismi attraverso i quali lavorano gli antiossidanti possono essere classificati come:

Le difese antiossidanti enzimatiche comprendono la superossido dismutasi (SOD), la glutatione perossidasi (GPx), la catalasi (CAT), mentre gli antiossidanti non enzimatici sono rappresentati da acido ascorbico (Vitamina C), α-tocoferolo (Vitamina E), glutatione (GSH), carotenoidi, flavonoidi e altri antiossidanti.

Gli antiossidanti diretti sono rappresentati da quelle specie e/o sistemi chimici che sono in grado di donare uno o più di un elettrone sia in vivo che in vitro. I principali antiossidanti appartenenti a questa classe sono rappresentati da vitamine (Vit. A, E, C); β-carotene; lipidi (omega-3, omega-6, squalene); aminoacidi e tioli (taurina, arginina, istidina, cisteina, etc…); peptidi (carnosina, glutatione); ed enzimi (lattoferrina, transferrina, SOD, CAT, GSH transferasi, GSH reduttasi, etc…). Una volta che queste sostanze/sistemi donano i loro elettroni, diventano specie pro-ossidanti e devono essere rigenerate per recuperare la loro funzione primaria. Questo è un aspetto rilevante poiché:

  • se somministrati ad alte dosi possono esacerbare lo stress ossidativo, poiché l’organismo non sarà in grado di rigenerarli una volta consumati;
  • se utilizzati come modulatori negli integratori alimentari è auspicabile somministrare gli antiossidanti diretti nella giusta associazione che sarà in grado di “auto-rigenerare” le principali specie antiossidanti.

Gli antiossidanti indiretti sono rappresentati da quelle sostanze/sistemi che indirettamente elevano la produzione di equivalenti antiossidanti di NADH , essi agiscono principalmente come cofattori in diverse vie metaboliche come la via del Pentoso Fosfato (PPP) o sono coinvolti in processi di trasformazione rilevanti, come la conversione dell’omocisteina (pro-ossidante) in cisteina (antiossidante). In questo caso le vitamine del gruppo B e la poliglucosamina sono buoni esempi di antiossidanti indiretti naturali. Gli antiossidanti indiretti possono essere rappresentati anche da quei farmaci che come effetti collaterali agiscono sulla reattività cellulare, come FANS, steroidi, statine e ACE-inibitori.


Referenze

1.          Sies, H. & Jones, D. P. Reactive oxygen species (ROS) as pleiotropic physiological signalling agents. Nat Rev Mol Cell Biol 21, 363–383 (2020).

2.         Liguori, I. et al. Oxidative stress, aging, and diseases. CIA Volume 13, 757–772 (2018).

3.         Ursini, F., Maiorino, M. & Forman, H. J. Redox homeostasis: The Golden Mean of healthy living. Redox Biol 8, 205–215 (2016).

4.        Valko, M. et al. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 39, 44–84 (2007).

5.        Dröge, W. Free Radicals in the Physiological Control of Cell Function. Physiological Reviews 82, 47–95 (2002).

6.        Halliwell, B. & Gutteridge, J. M. C. The definition and measurement of antioxidants in biological systems. Free Radical Biology and Medicine 18, 125–126 (1995).