Si definisce radicale libero una specie chimica molto reattiva, costituita da un atomo o una molecola che presenta un elettrone spaiato. Tale elettrone rende il radicale una particella estremamente reattiva, in grado di legarsi ad altri radicali liberi o di sottrarre un elettrone ad altre molecole vicine.
I ROS come causa di danni cellulari
Ad esempio sui globuli rossi arrivano a causare emolisi, ovvero rottura delle cellule, agendo principalmente sugli acidi grassi che formano i lipidi di membrana. Dall’azione degradante dei radicali liberi possono essere colpiti anche le proteine cellulari, dando origine ad aminoacidi modificati, gli acidi nucleici, soprattutto nei mitocondri, formando basi azotate anomale.
Fortunatamente esistono delle barriere contro il danno ossidativo, che consistono in una serie di enzimi atti all’arresto della cascata di reazioni dei radicali.
Inoltre i macrofagi e i neutrofili attivati convertono O2 molecolare in ROS grazie all’enzima ossidasi fagocitica (NADPH ox) in un processo detto esplosione respiratoria. Questo processo è utile per eliminare i patogeni fagocitati.
Sistemi per neutralizzare i radicali liberi
Gli antiossidanti distruggono i radicali liberi dell’ossigeno come il radicale superossido e il radicale idrossile.
La superossido dismutasi catalizza la dismutazione di O2-. in H2O2: 2O2-.+2H+ -> H2O2+O2
Catalasi degrada H2O2:
2H2O2 –> 2H2O+O2
Glutatione perossidasi degrada H2O2:
2GSH + H2O2 –> GSSG + 2H2O
Produzione dei Radicali liberi
I ROS sono le specie reattive a maggior diffusione. Questi possono formarsi spontaneamente per reazione diretta dell’ossigeno molecolare con cationi non chelati (generalmente ferro) presenti nel circolo sanguigno, nell’interstizio cellulare o nei fluidi intracellulari, o enzimaticamente, mediante l’enzima NADPH ossidasi, per poi andare incontro ad una serie di reazioni biochimiche.
I ROS si possono formare quando durante la catena di trasporto degli elettroni al livello della citocromo-c ossidasi l’ossigeno viene ridotto solo parzialmente, quindi non producendo acqua ma specie reattive dell’ ossigeno.
Nei sistemi biologici la specie ossidante più potente è il radicale idrossile che si forma dal perossido d’idrogeno H2O2: H2O2+Fe2+ -> .OH + OH- + Fe3+.
La NADPH Ossidasi
E’ un enzima appartenente alla classe delle ossido-reduttasi. Ossidasi perché ossida NADPH e riduce O2 a radicale superossido nell’ultimo passaggio del processo della fagocitosi. Catalizza la produzione di ROS.
