Superossido Dismutasi | Funzioni, Proprietà | Benefici per la Salute

Che Cos’è

La superossido dismutasi (detta anche SOD od orgoteina) è un enzima antiossidante prodotto dall’organismo umano.

Come ricorda il suo stesso nome, la SOD neutralizza il radicale superossido (O₂^·–), trasformandolo in ossigeno ordinario (O₂) e perossido di idrogeno (H₂O₂ ) ¹.

Il radicale superossido viene generato dall’organismo durante il normale metabolismo dell’ossigeno. Altamente reattivo, questo radicale è capace di danneggiare le cellule, attaccando lipidi di membrana, proteine e DNA.

Pertanto, la superossido dismutasi è una parte importante della difesa antiossidante in tutte le cellule esposte all’ossigeno ¹.

Tipi di SOD

Nell’organismo umano, esistono 3 tipi di superossido dismutasi ²:

• SOD1 (Cu/Zn-SOD): si trova nel fluido cellulare;
• SOD2 (Mn-SOD): si trova nei mitocondri;
• SOD3 (Cu/Zn-SOD): si trova al di fuori della cellula (extracellulare).

SOD2 è considerata la tipologia più importante di superossido dismutasi negli esseri umani, specialmente nel cervello.

SOD2 è chiamata anche Mn-SOD e come tale richiede manganese (Mn) per funzionare ^{2, 1}.

Altri tipi di superossido dismutasi si legano invece a minerali come rame e zinco, ferro o nichel ³.

Principali Difese Antiossidanti dell’Organismo Umano 4
Enzimatiche	Non Enzimatiche
Superossido dismutasi	Vitamina C
Catalasi	Vitamina E
Glutatione-reduttasi	Glutatione
Glutatione-perossidasi	Acido urico
Glutatione S-transferasi	Melatonina

A Cosa Serve

L’enzima superossidismutasi catalizza la seguente reazione:

2O₂^·– + 2H⁺ ⇔ O₂ + H₂O₂

O₂^·– è l’anione superossido, uno dei radicali liberi a maggior diffusione nell’organismo. Si tratta di una specie reattiva dell’ossigeno (ROS), prodotta dai mitocondri e capace di danneggiare le cellule.

La superossidodismutasi associa l’anione superossido con l’idrogenione (H⁺), catalizzando la reazione tramite il suo cofattore metallico (che può essere Fe, Mn, Cu, Zn o Ni); in questo modo, lo converte in ossigeno e acqua ossigenata (H₂O₂).

Anche l’acqua ossigenata (o perossido di idrogeno) rappresenta un radicale dell’ossigeno dannoso. Tuttavia, è meno pericoloso dell’anione superossido e può essere neutralizzato da altri enzimi (come la catalasi e la glutatione perossidasi) che la trasformano in H₂O (acqua) e O₂ (ossigeno) ¹.

Perché è Importante

L’enzima superossidodismutasi conferisce una certa protezione contro la morte cellulare indotta dal radicale libero superossido ^{2, 1}.

In effetti, i topi privi di SOD muoiono poco dopo la nascita, a causa del massiccio stress ossidativo. In questi stessi topi, il trattamento con mimetici della superossido dismutasi (SOD)-catalasi sintetica ha aumentato di 3 volte la longevità e ha attenuato i difetti mitocondriali ⁵.

I topi con un’attività della SOD dimezzata hanno una durata della vita normale e difetti minimi, ma subiscono un aumento del danno al DNA e una maggiore incidenza del cancro ¹⁰.

Nell’uomo, le mutazioni nel gene SOD2 sono state associate a cardiomiopatia idiopatica (IDC) e sporadiche malattie dei motoneuroni. La bassa attività di questo enzima è stata collegata a ictus, morbo di Alzheimer e Parkinson e a diverse malattie legate all’invecchiamento ¹.

Nelle mosche e nel lievito, è stato suggerito che una maggiore produzione di SOD2 aumenta la durata della vita ⁶. Inoltre, il gene della SOD è risultato essere il più differenzialmente sovraespresso nel cervello delle formiche regina rispetto a quelle operaie ⁷.

Sebbene questo effetto non sia stato dimostrato negli esseri umani, la superossido dismutasi esercita diverse funzioni positive nel corpo, aiutando a: eliminare le infezioni, creare nuovi mitocondri e distruggere le cellule simili al cancro ⁸.

Studi e Benefici

Una ridotta attività della superossidodismutasi è associata a un rischio significativo di malattie associate allo stress ossidativo, come ipertensione, ipercolesterolemia, aterosclerosi, diabete, insufficienza cardiaca, ictus e altre malattie cardiovascolari ^{11, 12}.

Pertanto, è stato suggerito che l’integrazione di SOD possa essere utile in una varietà di condizioni fisiopatologiche: dalla protezione del sistema immunitario alla prevenzione dell’invecchiamento ¹³.

Potenziale Antiossidante

L’integrazione di SOD (complesso SOD/gliadina) migliora le difese antiossidanti negli esseri umani e negli animali.

Il trattamento con ossigeno iperbarico è un trattamento d’emergenza, usato ad esempio nei casi di avvelenamento da monossido di carbonio o malattia da decompressione.

Tuttavia, lo spiccato aumento dell’ossigenazione dei tessuti aumenta anche il danno ossidativo e riduce i livelli di enzimi antiossidanti come superossido dismutasi (SOD) e catalasi (CAT) ¹⁴.

In uno studio RCT su 20 soggetti sottoposti a trattamento con ossigeno iperbarico, l’integrazione con SOD/gliadina ha ridotto significativamente il danno ossidativo associato alla terapia ¹⁵.

In un altro studio su 19 atleti sottoposti a una prova di 2.000 metri di canottaggio, l’integrazione di SOD-gliadina (500 mg/die per 6 settimane) ha aumentato i livelli di SOD nel sangue, riducendo i marker di infiammazione (proteina C-reattiva) e il danno ossidativo ai muscoli ¹⁶.

Artrite Reumatoide

L’aumento dello stress ossidativo o uno stato antiossidante carente è fondamentale nella patogenesi dell’artrite reumatoide ^{17, 18}

In effetti, i ricercatori hanno dimostrato che SOD e glutatione perossidasi sono significativamente meno attivi nei pazienti con artrite reumatoide (rispetto ai normali soggetti di controllo). Inoltre, anche l’assunzione di antiossidanti nella dieta risulta inferiore ^{19, 20, 21}.

In uno studio, la somministrazione endovenosa di SOD incorporata in liposomi ha avuto un effetto positivo nel trattamento dell’artrite reumatoide sperimentale ²².

Stanchezza e Funzioni Cognitive

In uno studio pilota RCT, sono stati indagati gli effetti di un concentrato di succo di melone (140 UI SOD al giorno) su 70 volontari sani che soffrivano di stress e stanchezza quotidiana. I partecipanti hanno riportato una riduzione dello stress e dell’affaticamento fisico, nonché un significativo miglioramento delle prestazioni cognitive dopo 4 settimane di integrazione orale ²³.

In uno studio su sportivi, un concentrato di melone ricco di superossido dismutasi è stato in grado di ridurre lo stress ossidativo e il livello plasmatico della proteina C-reattiva. Inoltre, ha mantenuto un maggiore livello plasmatico di magnesio, che potrebbe tradursi in una migliore resistenza alla fatica e recupero durante la regolare attività fisica ²⁴.

Uno studio simile ha dimostrato che tre mesi di trattamento con lo stesso prodotto hanno migliorato i punteggio nel test di Stroop, che viene utilizzato per misurare la flessibilità cognitiva, la velocità di elaborazione e la funzione esecutiva complessiva ²⁵.

In un altro studio su 38 donne con stanchezza inspiegabile di lunga data, l’integrazione di SOD-gliadina (500 mg/die per 12 settimane) NON ha avuto effetti significativi sulla stanchezza auto-percepita, sugli antiossidanti, sullo stress ossidativo o sugli ormoni ²⁶.

Durante un ulteriore studio su 61 persone, 12 settimane di integrazione con 10 mg/die di concentrato di melone (140 U di SOD) hanno ridotto lo stress percepito e l’affaticamento fisico e mentale rispetto al placebo ^26a.

Malattie Neurodegenerative

Lo stress ossidativo ha dimostrato di essere coinvolto nella fisiopatologia di diverse malattie neurodegenerative.

Ad esempio, nei pazienti con malattia di Alzheimer le regioni cerebrali colpite presentano una ridotta attività di enzimi antiossidanti come SOD, catalasi e glutatione perossidasi ^{27, 28}.

La sclerosi laterale amiotrofica familiare è una malattia neurodegenerativa fatale che porta alla perdita selettiva dei motoneuroni. Diverse mutazioni nel gene Cu,Zn-SOD sono associate alla sua comparsa ²⁹.

Inoltre, Cu,Zn-SOD è una delle prime vittime del danno ossidativo al cervello nel morbo di Alzheimer e nel morbo di Parkinson ³⁰.

È stato anche dimostrato sperimentalmente che la sovraespressione di SOD-2 riduce il radicale superossido dell’ippocampo e ha prevenuto il deficit di memoria in un modello murino di morbo di Alzheimer ³¹.

In un altro studio, la somministraizone di SOD/catalasi mimetica EUK-207 ha offerto protezione contro il deposito di amiloide e proteina tau, e il declino cognitivo in un modello murino di Morbo di Alzheimer ³².

Diabete

L’aumento dello stress ossidativo gioca un ruolo importante nell’eziologia del diabete e delle sue complicanze ^{33, 34, 35}.

Questo perché l’iperglicemia persistente stimola la produzione di ROS da varie fonti ³⁶. Di conseguenza, il diabete di solito conduce a una maggiore formazione di ROS e a difese antiossidanti indebolite ^{37, 38}.

Il trattamento con SOD ha dimostrato sperimentalmente di ridurre lo stress ossidativo nel fegato in animali diabetici ³⁹. È stato anche dimostrato che la SOD extracellulare può agire come agente terapeutico per proteggere dalla progressione della nefropatia diabetica ⁴⁰.

Similmente, un composto SOD mimetico è stato utilizzato con successo per trattare il diabete nei ratti ⁴¹.

In un altro studio, una forma di SOD chimicamente modificata si è rivelata efficace contro le complicanze dello stress ossidativo nei ratti diabetici ⁴².

Cancro

Molti studi hanno rivelato il ruolo critico dello stress ossidativo nella cancerogenesi ^{19, 43}.

In effetti, diverse evidenze indicano chiaramente che i radicali liberi funzionano come una classe endogena di cancerogeni, inducendo mutazioni nelle cellule ^{44, 45, 46}.

A livello delle cellule tumorali sono state anche riportate riduzioni dell’attività di varie superossido dismutasi. A tal proposito, una revisione di 10 studi clinici conclude che i pazienti con cancro gastrico hanno un’attività SOD significativamente ridotta rispetto ai controlli sani ⁴⁷.

Inoltre, la normalizzazione del livello di SOD può contribuire in parte alla reversione del fenotipo delle cellule tumorali ⁴⁸.

È stato quindi suggerito che la SOD possa regolare la progressione del cancro ed essere quindi utilizzata come nuovo bersaglio per il trattamento del cancro ^{49, 50, 51, 52}.

Gli studi sono tuttavia preliminari e limitati a modelli cellulari e animali. Ad esempio, i liposomi/mimetici SOD hanno mostrato risultati promettenti in modelli animali per la prevenzione del cancro ^{53, 54, 55}.

In uno di questi studi, la gliadina da sola o associata alla SOD è stata somministrata per via orale agli animali prima e durante l’induzione sperimentale del tumore. Circa l’80% degli animali trattati con la sola gliadina ha sviluppato tumori, mentre solo il 41% degli animali nel gruppo SOD/gliadina li ha sviluppati.

Inoltre, le cellule tumorali degli animali nel gruppo SOD/gliadina hanno mostrato una ridotta capacità metastatica ⁵⁶.

Salute Cardiovascolare

In uno studio su 42 uomini, i ricercatori hanno concluso che bassi livelli di SOD e uno scarso stato antiossidante possono svolgere un ruolo più importante, rispetto ai livelli di colesterolo totale o trigliceridi, nel determinare il rischio di malattie cardiache ⁵⁷.

Un altro studio è stato condotto su 70 adulti di età compresa tra 30 e 60 anni, con fattori di rischio per l’aterosclerosi e sotto dieta rigorosa. L’integrazione di SOD-gliadina per 2 anni ha aumentato i livelli di catalasi e superossido dismutasi nel sangue, riducendo lo stress ossidativo. Inoltre, ha ridotto lo spessore dell’intima-media dell’arteria carotide, con un effetto protettivo contro l’aterosclerosi ⁵⁸.

Benefici per la pelle

Uso nei Cosmetici

Nonostante l’elevato peso molecolare, la SOD applicata topicamente sembra essere assorbita in un certa percentuale dalla pelle ⁵⁹.

Nella pelle invecchiata, i livelli di anione superossido e perossido di idrogeno (due radicali liberi) sono aumentati ⁶⁰.

In topi carenti di SOD2 sono state osservate manifestazioni cutanee con atrofia del tessuto connettivo, disorganizzazione delle fibre di collagene e riduzione del tessuto adiposo sottocutaneo e delle fibre muscolari ⁶¹.

Una carenza di SOD a livello cutaneo sembrerebbe quindi responsabile di lassità, rugosità e perdita di elasticità della pelle.

Di conseguenza, l’applicazione topica di superossido dismutasi tramite appositi cosmetici potrebbe contribuire a prevenire rughe, linee sottili e macchie dell’età. Inoltre, potrebbe anche aiutare con la guarigione delle ferite, ammorbidire il tessuto cicatriziale, proteggere dai raggi UV e ridurre altri segni dell’invecchiamento ⁶².

In uno studio preliminare in aperto, una crema contenente 0,6 mg/ml di SOD bovina ha prodotto miglioramenti importanti nelle lesioni cutanee e mucose associate a sclerosi sistemica progressiva, lupus eritematoso sistemico, morbo di Behçet, herpes simplex e ustioni ⁶³.

Risultati preliminari positivi sono stati raccolti anche utilizzando la superossidodismutasi nel trattamento della dermatite atopica e della psoriasi ⁶⁴.

Integrazione orale

Un concentrato di succo di melone particolarmente ricco di SOD, associato ad altri antiossidanti, tra cui glutatione, carotenoidi, coenzima Q10, vitamina C e vitamina E, è stato somministrato alla dose di 20 mg/die a 22 soggetti per 32 giorni.

Rispetto ai 22 soggetti trattati con placebo, è stato osservato un beneficio fotoprottetivo, con aumento della MED ^64a.

L’integratore ha inoltre aumentato gli enzimi antiossidanti endogeni e ridotto le cellule scottate dal sole e il livello di melanina, come rilevato sugli espianti di pelle irradiata.

Azione Anticellulite

Uno studio RCT è stato condotto su 41 donne con cellulite di età compresa tra 31 e 50 anni, trattate con un succo naturale di melone altamente concentrato in superossido dismutasi (40 mg al giorno, pari a 80 UI SOD, per 56 giorni consecutivi).

Dopo 28 giorni, l’integratore ha ridotto significativamente la cellulite sulle cosce rispetto al placebo. Questa riduzione è aumentata ulteriormente dopo 56 giorni di integrazione ⁶⁵.

Come Aumentarla

Alimenti Ricchi di Superossido Dismutasi

La SOD può essere estratta dal fitoplancton marino, dal fegato bovino, dal rafano, dal melone, dalla carota e da alcuni batteri.

Buone fonti alimentari di superossido dismutasi sono rappresentate anche dai germogli di semi, come grano, mais e soia.

Tuttavia, in virtù della sua natura proteica, quando la SOD viene ingerita subisce rapidamente l’azione inattivante degli acidi dello stomaco e degli enzimi intestinali.

Una varietà di melone cantalupo non geneticamente modificato (Cucumis melo LC) presenta livelli particolarmente elevati di SOD (100 U/mg); questo lo rende una fonte di estrazione appropriata per questo enzima ^{66, 67}.

Superossido dismutasi come Integratore

Come anticipato, la somministrazione di SOD in forma libera presenta alcuni svantaggi, come il basso assorbimento a causa della degradazione gastrointestinale, la ridotta emivita nel flusso sanguigno e la rapida escrezione renale.

Per ovviare a questi problemi, la SOD può essere incorporata in liposomi o accoppiata a proteine protettive ⁶⁸.

Il rivestimento SOD più studiato è la gliadina derivata dal grano, che ha dimostrato di proteggere la SOD dalla degradazione gastrica e mostra proprietà bioadesive che possono favorirne l’assorbimento intestinale ^{69, 70}.

In questo modo, la superossido dismutasi può essere consegnata intatta all’intestino e assorbita nel flusso sanguigno, migliorando efficacemente il sistema di difesa antiossidante primario dell’organismo ^{70, 67, 15, 71}.

Per quanto riguarda le dosi di assunzione consigliate, queste non sono state stabilite ma, secondo uno studio, potrebbero aggirarsi intorno ai 500 mg di SOD al giorno.

Altri Integratori

Studi preliminari hanno evidenziato che i livelli di SOD sono aumentati durante l’assunzione di altri integratori, tra cui:

• Acetilcolina / Alfa GPC ⁷²;
• Acido ellagico (SOD) ⁷³;
• Acido malico ⁷⁴;
• Aglio ⁷⁵;
• Carnitina ⁷⁶⁴;
• Curcumina (SOD1, SOD2) ^{77, 78};
• EGCG⁷⁹;
• Glicina ⁸⁰;
• Finocchio ⁸¹;
• Fosforo ⁸²;
• Istidina ⁸³;
• Licopene ⁸⁴;
• Luteina (SOD2) ⁸⁵;
• Manganese (SOD2) ^{86, 87};
• Miele (SOD) ⁸⁸;
• Olio di pesce (SOD1) ⁸⁹;
• Rame (SOD e SOD1) ⁹⁰;
• Resveratrolo (SOD) ⁹¹;
• Tarassaco ⁹²;
• Zinco ⁹³.

Tuttavia, servono ulteriori conferme a sostegno di questi dati.

Effetti Collaterali

Non sono ancora state identificate controindicazioni specifiche per l’uso di superossido dismutasi, salvo la presenza di reazioni di ipersensibilità individuale ai componenti del prodotto che la contiene.

Aldilà di fenomeni allergici, non sono quindi attesi effetti collaterali in seguito all’integrazione orale di questo enzima.