Cos'è lo stress ossidativo? Le cause, i sintomi e come si combatte

Cos'è lo stress ossidativo? Le cause, i sintomi e come si combatte 

Nel mondo occidentale moderno lo stress può diventare un compagno quotidiano. Tra le diverse forme in cui si può presentare c'è anche lo stress ossidativo. Di cosa si tratta? Quali sono le cause dello stress ossidativo? E come si combatte?

Lo stress ossidativo è la conseguenza della perdita di equilibrio tra fattori ossidanti e fattori antiossidanti all'interno della cellula. Se prolungato nel tempo, può danneggiare numerose strutture cellulari, con aumento del rischio di problemi di salute anche gravi. I danni promossi dallo stress ossidativo sono a loro volta una fonte di fattori ossidanti. Per questo può crearsi un circolo vizioso in cui lo stress ossidativo contribuisce al suo stesso mantenimento. Fortunatamente, per combattere questo nemico della salute può essere sufficiente uno strumento a disposizione di tutti: uno stile di vita il più possibile sano ed equilibrato.

Stress ossidativo e radicali liberi

Le due classi principali di molecole ossidanti (o radicali liberi) sono le specie reattive dell'ossigeno (ROS) e le specie reattive dell'azoto (RNS). In condizioni di stress fisiologico (eustress) ROS e RSN sono presenti in piccole quantità e regolano l'espressione di geni, l'attivazione di recettori, il riconoscimento di agenti patogeni, la sopravvivenza della cellula e le sue capacità di proliferare, di migrare e di differenziarsi. Se, però, la loro produzione è elevata si può creare una condizione di stress tossico (distress).

In questa condizione i radicali liberi possono ossidare molecole diverse dai loro bersagli naturali, danneggiandole e compromettendo la loro funzionalità. Il distress si accentua quando l'eccessiva produzione di molecole ossidanti è associata a un indebolimento dei meccanismi che dovrebbero proteggere le strutture cellulari dall'ossidazione. Infatti, la cellula è dotata anche dell'armamentario necessario per evitare che i radicali liberi la danneggino, inclusi, per esempio, la bilirubina, la melatonina, l'acido urico e una serie di enzimi antiossidanti.

Quali sono le cause dello stress ossidativo?

Di per sé la produzione di fattori ossidanti è un fenomeno naturale e necessario; vengono generati sia mentre la cellula produce energia utilizzando l'ossigeno, sia mentre diversi enzimi svolgono il loro lavoro. Tuttavia, esistono anche cause di stress ossidativo che provengono dall'ambiente esterno e che possono favorire la condizione di distress.
Fra le più comuni sono incluse:

• il fumo di tabacco;
• l'inquinamento;
• i raggi infrarossi;
• gli ultravioletti;
• lo sport.
  

Stress ossidativo e sport

Il primo motivo per cui lo sport e, più in generale, la pratica dell'attività fisica sono associati all'aumento dello stress ossidativo è semplice: con l'esercizio il flusso di ossigeno nel corpo aumenta. In più, i microtraumi muscolari indotti dall'esercizio richiamano globuli bianchi la cui attività favorisce l'aumento dei radicali liberi. Questi fenomeni sono del tutto fisiologici, ma se si vogliono evitare spiacevoli effetti indesiderati le loro conseguenze devono essere limitate nel tempo.

Infatti, lo stress ossidativo è associato a infiammazione. Da un lato, un certo grado di infiammazione dopo l'attività fisica è utile sia per la rigenerazione del muscolo sia per l'apposizione di nuova massa muscolare. Dall'altro, se l'infiammazione si prolunga eccessivamente può compromettere il recupero funzionale, promuovendo sintomi come debolezza e dolori muscolari e riducendo per esempio le prestazioni sportive nelle giornate successive. Viceversa, l'attenuazione dello stress ossidativo migliora le performance nel post-allenamento e nel post-gara.

Come si manifesta lo stress ossidativo?

Ancor prima che con sintomi evidenti come la riduzione delle prestazioni sportive, uno stress ossidativo elevato si manifesta sotto forma di danneggiamento di biomolecole fondamentali: i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici (DNA e RNA). I lipidi possono andare incontro a perossidazione. Può accadere anche a grassi della serie Omega-3, che a causa di questo fenomeno possono perdere le loro proprietà. Gli Omega-3 e, più in generale, i lipidi perossidati sono estremamente reattivi e possono interagire con proteine e DNA, modificandoli in modo indesiderato. Anche i mattoni che formano il DNA e l'RNA possono essere ossidati; inoltre, lo stress ossidativo può letteralmente spezzare l'elica di DNA, promuovendo mutazioni e altri pericolosi riarrangiamenti del materiale genetico. Quando, invece, a essere ossidate sono le proteine, la loro conformazione cambia e, di conseguenza, cambia anche la loro funzionalità.

Nel lungo termine, le alterazioni irreversibili di lipidi, proteine e acidi nucleici e i danni strutturali e funzionali da esse indotte possono promuovere la comparsa di problemi di salute. Per questo uno stress ossidativo elevato e sostenuto nel tempo può manifestarsi sotto forma di:

• neurodegenerazione: lo stress ossidativo ha senza dubbio un ruolo nella malattia di Alzheimer, e si ipotizza che sia coinvolto anche nello sviluppo del Parkinson.
• disturbi cardiovascolari: l'aumento dei ROS è associato ad alterazioni funzionali e strutturali che compromettono la buona circolazione. I radicali liberi sono stati per esempio associati ad aterosclerosi, ictus, infarto e arteriopatie periferiche.
• diabete: uno stress ossidativo elevato può compromettere la sintesi e il funzionamento dell'insulina, l'ormone che permette di ridurre la glicemia. Inoltre, anche i meccanismi che portano alle complicazioni vascolari del diabete coinvolgono i radicali liberi.
• tumori: è sufficiente uno stress ossidativo di livello moderato per generare mutazioni che favoriscono lo sviluppo del cancro. Inoltre, anche l'ossidazione di proteine e lipidi è stata associata alla comparsa e alla progressione dei tumori.
• malattie autoimmuni: l'ossidazione può portare alla formazione di molecole che vengono riconosciute come estranee dal sistema immunitario, che quindi le attacca dando luogo a fenomeni di autoimmunità.
• artrite reumatoide: lo stress ossidativo è sia causa sia conseguenza dell'infiammazione tipica di questa patologia. Inoltre, i ROS possono indurre la morte delle cellule della cartilagine e favorire, così, la degenerazione delle articolazioni colpite dalla malattia.
• malattie renali: lo stress ossidativo è considerato una delle principali cause di danni ai reni ed è associato a diversi dei fattori di rischio per la salute renale (ipertensione, diabete e aterosclerosi).
• patologie della vista: degenerazione maculare senile, cataratta, uveite, retinopatia prematura, cheratite e infiammazione oculare sono solo alcuni dei problemi agli occhi associati allo stress ossidativo.

L'analisi dello stress ossidativo

I possibili approcci all'analisi dello stress ossidativo sono di tre tipi. Da un lato, esistono dei test per la valutazione dello stress ossidativo basati sull'analisi dei livelli di alcuni dei prodotti dell'ossidazione. Dall'altro, è possibile ricorre a test che valutano direttamente i livelli di radicali liberi. Test di questo tipo vengono per esempio utilizzati per valutare i livelli di stress ossidativo nello sperma di uomini con problemi di fertilità. In questo caso, fra le tecniche utilizzate per la misurazione diretta sono incluse la chemioluminescenza e la citoflurimetria, mentre esempi di misurazioni indirette sono le valutazioni della perossidazione dei lipidi, del potenziale ossidoriduttivo e della capacità antiossidante totale.

Infine, l'analisi dello stress ossidativo si può basare su test genetici; questi ultimi, però, non valutano i livelli di stress ossidativo in quanto tali ma la predisposizione ad accumulare radicali liberi così come scritta nei geni. 

Come si combatte lo stress ossidativo? 

Come accennato, le armi di difesa cellulari non sono sempre sufficienti a combattere efficacemente i radicali liberi, soprattutto quando vengono prodotti in quantità elevate. Cosa si può fare, quindi, per diminuire lo stress ossidativo? Da un lato, è possibile cercare di prevenire lo stress ossidativo limitando l'esposizione ad agenti che promuovono la formazione di radicali liberi, come il fumo di tabacco. Dall'altro, è possibile arricchire il proprio armamentario anti-radicali liberi grazie a cibi fonti di antiossidanti esogeni (cioè provenienti dall'esterno dell'organismo) e integratori contro lo stress ossidativo.

Come funzionano gli antiossidanti assunti con cibo e integratori?

Esistono diversi tipi di antiossidanti:

- gli antiossidanti primari prevengono la formazione di radicali liberi;
- gli antiossidanti secondari li eliminano;
- gli antiossidanti terziari riparano le molecole danneggiate dallo stress ossidativo.

Quali sono i migliori antiossidanti naturali?

Fra i migliori antiossidanti naturali esogeni sono inclusi la vitamina C, la vitamina E, i carotenoidi, il selenio, lo zinco, i composti fenolici, le lecitine e il coenzima Q10. Si trovano negli alimenti, soprattutto in quelli di origine vegetale; non a caso, un'alimentazione ricca di frutta e verdura riesce a contrastare efficacemente le conseguenze dello stress ossidativo.

Anche agli acidi grassi Omega-3 vengono attribuite proprietà antiossidanti. È questo uno dei motivi per cui sono considerati alleati della salute degli sportivi: possono aiutare a gestire lo stress ossidativo post-allenamento e post gara e, soprattutto, i fenomeni infiammatori ad esso associati.

Quali sono i migliori integratori antiossidanti?

Oggi molti degli antiossidanti presenti nel cibo possono essere assunti anche sotto forma di integratori contro lo stress ossidativo. Purtroppo, la loro efficacia non è sempre paragonabile a quella del consumo di frutta e verdura. In alcuni casi sono stati anche accertati degli effetti collaterali del tutto inaspettati. Per questo, per esempio, gli integratori di beta-carotene sono sconsigliati ai fumatori: nonostante il loro potenziale antiossidante, in chi fuma possono aumentare il rischio di tumore al polmone. In altri casi, come in quello della vitamina E, gli effetti negativi sono associati all'assunzione di dosi molto elevate di antiossidanti.

È quindi fondamentale che gli integratori contro lo stress ossidativo siano assunti solo dopo essersi assicurati dell'assenza di controindicazioni (come fumare nel caso del beta-carotene). Allo stesso tempo, è importante accertarsi che le dosi di antiossidanti apportate non siano eccessive. Questi accorgimenti, insieme a quello di preferire prodotti che garantiscono standard elevati di purezza e freschezza degli ingredienti, permette di trarre dagli integratori antiossidanti i massimi benefici possibili senza rischi per la salute.

Infine, una curiosità. In alcuni integratori la presenza di antiossidanti ha una funzione specifica collaterale: proteggere dall'ossidazione gli altri ingredienti. Per esempio, proprio la vitamina E, utilizzata in concentrazioni non pericolose, può essere sfruttata per evitare l'ossidazione degli Omega-3 presenti negli integratori di olio di pesce e garantire, così, la qualità del prodotto. Negli integratori di Omega-3 da olio di krill questa azione è svolta da un altro antiossidante naturale, l'astaxantina, un carotenoide naturalmente presente in questo olio.

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