definizione
L’insieme delle alterazioni biochimiche che si producono nei tessuti, nelle cellule e nelle macromolecole biologiche, quando queste sono esposte ad un eccesso di agenti ossidanti; chiamato anche “squilibrio red-ox”, è una condizione patologica che si verifica negli organismi viventi quando si crea una rottura dell’equilibrio fisiologico fra la produzione e l’eliminazione di specie chimiche ossidanti, da parte dei sistemi di difesa antiossidanti: l’effetto è il deterioramento delle funzioni metaboliche, con possibili danni potenzialmente mortali per le cellule.
La locuzione è composta dal lemma «stress», che rappresenta una risposta funzionale con cui l’organismo reagisce a uno stressor, ovvero l’insieme di risposte adattative volete a neutralizzare l’effetto di uno stimolo più o meno intenso (in questo caso biochimico) e «ossidativo», cioè in grado di innescare processi di ossidazione, come conseguenza della sintesi e del rilascio di specie chimiche in grado di “ossidare”: questo tipo di reazione è una trasformazione chimico-fisica durante la quale si ha perdita di elettroni da parte di una specie chimica; poiché tale processo è sempre associato all’acquisizione di elettroni (riduzione) da parte di un’altra specie, un’ossidazione deve essere considerata più propriamente come parte integrante di una reazione di ossidoriduzione.
radicali liberi – danno tessutale – senescenza
Il concetto di stress ossidativo fu introdotto per la prima volta nel 1956 da Denham Harman, biochimico statunitense professore emerito presso il centro medico dell’Università del Nebraska, nell’ambito della “Free Radical Theory of Aging” (F.R.T.A.) ovvero invecchiamento causato dai radicali liberi): secondo questa teoria, gli organismi aerobi producono, come conseguenza delle diverse attività metaboliche cellulari, una serie di radicali liberi; in condizioni fisiologiche circa l’1-5% dell’ossigeno consumato nelle normali attività metaboliche cellulari dai mitocondri viene convertito in specie reattive dell’ossigeno (R.O.S.), cioè superossidi e perossidi che promuovono la produzione di radicali idrossilici che a loro volta reagiscono con tutti i componenti cellulari, incluse proteine, lipidi e DNA.
Tutte le forme di vita mantengono un ambiente riducente entro le proprie cellule, per mezzo di enzimi che mantengono lo stato ridotto attraverso un costante input di energia metabolica: le specie ossidanti e i radicali liberi svolgono importantissimi ruoli fisiologici, quali la difesa nei confronti dei batteri, la trasmissione dei segnali biochimici fra le cellule, il controllo della pressione arteriosa, ma gli squilibri in questo normale stato redox possono avere effetti tossici per la produzione di perossidi e radicali liberi che danneggiano tutti i componenti della cellula.
L’accumulo di radicali liberi è controbilanciato da una complessa rete di sistemi antiossidanti di difesa: i maggiori antiossidanti naturali vengono assunti con la dieta (vitamina C, vitamina E, carotenoidi …) anche se altre sostanze antiossidanti (glutatione, acido urico …) sono prodotte dalle cellule e rilasciate in circolo; il sistema antiossidante di difesa è poi completato da una serie di enzimi antiossidanti, quali la superossidodismutasi, (S.O.D.), la glutatione perossidasi (G.P.X.), o le catalasi. È solo il loro eccesso a essere implicato nello stress ossidativo, oggi ritenuto associato a oltre cento patologie umane (quali aterosclerosi, ipertensione arteriosa, malattia di Parkinson, malattia di Alzheimer, diabete mellito, colite, artrite reumatoide, aumento dell’omocisteina), e potrebbe inoltre essere importante nel processo di invecchiamento.
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