INDICE ARTICOLO
Introduzione
Alla luce delle attuali conoscenze, un equilibrio tra radicali liberi e antiossidanti appare essenziale per il corretto funzionamento cellulare.
Infatti, entro certi limiti, i radicali liberi prodotti nel corpo sono necessari per una buona salute; ad esempio, supportano le difese immunitarie e aiutano le cellule a comunicare tra loro.
Un eccesso di radicali liberi, derivante ad esempio dall’esposizione a tossine e all’inquinamento, può tuttavia danneggiare i tessuti, causando danni a lipidi, proteine e DNA e favorendo diverse malattie 1.
Il termine stress ossidativo indica un’alterazione del normale equilibrio tra sostanze pro-ossidanti e antiossidanti a favore delle prime, con un conseguente eccesso di radicali liberi.
Tale disequilibrio può essere alla base di diverse malattie, tra cui disturbi cerebrali, malattie cardiache, diabete e altro.
Sul fronte opposto, però, anche il deficit ossidativo – cioè un disequilibrio in cui gli antiossidanti prevalgono sui radicali liberi – può essere dannoso.
Nell’uomo, le reazioni mediate dai radicali liberi sono ad esempio essenziali per la difesa contro i microbi 2. Inoltre, all’interno delle cellule agiscono come molecole di comunicazione. Per questo motivo, a basse concentrazioni, i radicali liberi sembrano aumentare la crescita, la riproduzione e la sopravvivenza dei tipi cellulari 3.
Riassumendo, i radicali liberi, se mantenuti a livelli bassi o moderati, sono di importanza cruciale per la salute umana. Per questo motivo, l’eccesso di antiossidanti può essere dannoso.
Funzioni dei Radicali Liberi
Prima di descrivere i potenziali danni indotti da un’eccessiva soppressione dei radicali liberi, è opportuno ricordare le principali funzioni biologiche di queste molecole.
In ambito biologico e fisiologico, infatti, i radicali liberi risultano preziosi nel regolare varie funzioni cruciali per la salute umana, come 3, 1:
- Controllare il normale tono vascolare, contribuendo al bilanciamento vasodilatatorio e vasocostrittivo; l’ossido nitrico, ad esempio, è un importante messaggero cellulare necessario per una corretta modulazione del flusso sanguigno.
- Partecipare alle cascate di segnalazione intracellulare che mediano la crescita delle cellule, l’autofagia e le funzioni infiammatorie e immunitarie;
- Contribuire al corretto funzionamento del sistema immunitario, sia innato che adattativo. Infatti, i fagociti sintetizzano e immagazzinano i radicali liberi per poi liberarli quando i microbi patogeni invasori devono essere distrutti 4, 5.
- Preservare la massa muscolare da eventuali processi catabolici, garantendo un progressivo rafforzamento delle difese antiossidanti e controllando al contempo l’utilizzazione locale di nutrienti come il glucosio.
- Controllare l’espressione di geni coinvolti negli stessi meccanismi di difesa antiossidante. I ROS, in questo senso, agirebbero come substrati in grado di indurre la sintesi di fattori di protezione cellulare come la Superossido Dismutasi, la Glutatione perossidasi e le Catalasi.
- Controllare la proliferazione di eventuali cloni neoplastici. Campo di ricerca molto interessante, che negli ultimi anni sta rivoluzionando il panorama della supplementazione antiossidante.
È quindi ormai assodato che i radicali liberi e un livello basale di squilibrio redox siano essenziali per la sopravvivenza cellulare 6. Pertanto, un’eccessiva integrazione antiossidante può eliminare i radicali liberi che attivano queste vie di sopravvivenza cellulare, portando potenzialmente a un aumento della proliferazione cellulare e all’incapacità di eliminare i patogeni infettivi.
Inoltre, un moderato stress ossidativo può produrre grandi effetti benefici sulle risposte cellulari adattative, come un aumento dei livelli dei sistemi di difesa antiossidante endogena 7, 6.
Importanza delle sinergie
Diversi antiossidanti si sacrificano ossidandosi (cioè cedendo uno o più elettroni) per neutralizzare i radicali liberi, stabilizzandoli e impedendo loro di danneggiare le cellule.
Una volta ossidati, però, gli antiossidanti perdono la capacità di neutralizzare i radicali liberi. Tale capacità può comunque essere ripristinata se l’antiossidante ossidato riesce ad acquisire un elettrone, riducendosi e tornando alla sua forma attiva. Questo processo è noto come rigenerazione o riciclo degli antiossidanti.
Teoricamente, se si assume un singolo antiossidante ad alte dosi in condizioni di carenza di altri antiossidanti, è possibile che – non potendo essere sufficientemente riciclato – finisca per agire esso stesso come pro-ossidante, favorendo per esempio la perossidazione lipidica e la formazione di radicali liberi secondari, esacerbando lo stress ossidativo anziché ridurlo. Questa ipotesi è stata ad esempio dimostrata per la vitamina E, la quale – quando reagisce con i ROS – diventa essa stessa un radicale e, se non c’è abbastanza vitamina C per la sua rigenerazione, rimane nello stato reattivo 56a.
Inoltre, è stato riportato che altri antiossidanti comuni come la stessa vitamina C e i flavonoidi possono assumere – perlomeno in vitro – un comportamento proossidante in presenza di fattori come:
- presenza di ioni metallici, come rame e ferro,
- elevata concentrazione dell’antiossidante.
Troppi antiossidanti fanno male
Nella visione comune, i radicali liberi sono considerati nemici dell’organismo umano, perché favorirebbero l’instabilità genomica, l’infiammazione e il danneggiamento cellulare.
Se oggettivamente l’eccesso di ROS, oltre i limiti detossificabili dagli antiossidanti, costituisce un reale fattore di rischio per diversi stati morbosi, è importante ricordare che è “la dose a fare il veleno”.
Sul fronte opposto, infatti, un eccesso di antiossidanti potrebbe deprimere le concentrazioni fisiologiche di radicali liberi, impedendo a questi ultimi di espletare le proprie funzioni.
Mortalità e Salute Generale
Un basso apporto alimentare di vitamine e minerali antiossidanti aumenta l’incidenza di malattie cardiovascolari e cancro 8.
Tuttavia, anche l’assunzione eccessiva di antiossidanti isolati può avere effetti tossici e promuovere, anziché prevenire, il danno ossidativo, in un fenomeno chiamato “paradosso antiossidante” 9, 10.
Alcuni studi mostrano anche che alte dosi di antiossidanti aumentano il rischio di morte 11, 12.
Il "paradosso antiossidante" è un termine utilizzato per descrivere le osservazioni secondo cui i radicali liberi in eccesso contribuiscono a diverse malattie e a un invecchiamento precoce; tuttavia, dosi elevate di antiossidanti, come le vitamine A ed E, hanno dimostrato di avere un effetto preventivo o terapeutico scarso, nullo e addirittura negativo in determinate condizioni.
Cancro
Si ritiene che lo stress ossidativo causato dai radicali liberi alle cellule del corpo sia uno dei principali fattori che contribuiscono allo sviluppo del cancro 13.
Tuttavia, diverse evidenze in ambito oncologico hanno dimostrato come diverse cellule tumorali, possano sopravvivere più a lungo anche in presenza di chemioterapia grazie alla capacità di indurre l’espressione di diversi fattori antiossidanti.
I ROS, quindi, avrebbero un ruolo prezioso nel mediare gli effetti “citotossici” della chemioterapia, contribuendo così alla morte del clone neoplastico.
In effetti, diverse meta-analisi hanno dimostrato che l’assunzione di integratori antiossidanti non riduce il rischio di molti tipi di cancro, così come non abbassa il rischio di morire a causa di essi una volta diagnosticati. Addirittura, alcuni singoli antiossidanti ad alto dosaggio, possono aumentare il rischio di alcuni tipi di cancro 14, 15, 16, 17.
Questi dati sono in linea con alcune evidenze, che vedrebbero, ad esempio, l’eccessivo consumo di Beta-carotene nei pazienti espositi a fumo di sigaretta, amianto ed altri agenti trasformanti, implicato nella maggiore incidenza di patologie oncologiche del tratto respiratorio 18, 19, 20, 21.
Uno studio ha inoltre riportato che l’integrazione alimentare di vitamina E aumenta significativamente il rischio di cancro alla prostata tra gli uomini sani 22.
Adattamenti nello Sport
L’attività fisica agisce come un fattore di stress cellulare, che – anche attraverso l’aumento dei radicali liberi – innesca una risposta adattativa che aumenta la capacità antiossidante delle cellule.
In effetti, l’allenamento aumenta l’espressione di enzimi antiossidanti classici, come SOD e GPX. Di conseguenza, gli integratori antiossidanti potrebbero non essere una buona strategia per gli sportivi, dal momento che riducono la produzione di ROS e i loro effetti stimolanti sul potenziamento dei sistemi antiossidanti endogeni 23.
Diversi studi hanno in effetti dimostrato che l’assunzione di integratori antiossidanti, in particolare vitamine C ed E, può interferire con il modo in cui il corpo si adatta all’esercizio e persino eliminare alcuni dei benefici per la salute associati all’esercizio 24, 25, 26.
Dato che gli integratori antiossidanti (p. es., vitamina E e C) tendono a bloccare le vie di segnalazione anabolica e, quindi, a compromettere gli adattamenti all’allenamento di resistenza, è necessario prestare particolare attenzione con questi integratori 27.
Il loro uso massiccio può essere utile per favorire il recupero in periodi di allenamento o competizioni particolarmente intensi; tuttavia, l’impiego cronico non è raccomandabile, soprattutto ad alte dosi.
Consigli Utili
Considerando il ruolo biologico dei radicali liberi e i potenziali danni indotti da protocolli di integrazione inadeguati, è opportuno stilare una serie di consigli per un uso corretto degli integratori antiossidanti.
- Alla base di un’opportuna integrazione antiossidante dovrebbe esserci innanzitutto una valutazione medica dello stato ossidativo del paziente, della sua alimentazione e del suo stato di salute.
- Singoli antiossidanti ad alto dosaggio e per lunghi periodi di tempo, salvo diversa prescrizione medica, non sono raccomandabili.
- Per la salute generale, è preferibile optare per antiossidanti multipli a dosaggi moderati; in questo senso, gli estratti vegetali ricchi di flavonoidi e acidi fenolici possono essere consigliabili, in quanto apportano diverse tipologie di antiossidanti avvicinandosi maggiormente a quelli forniti dalla dieta 24. Vediamo alcuni esempi:
- uno studio ha confrontato gli effetti del bere succo di arancia rossa e acqua zuccherata, entrambi contenenti uguali quantità di vitamina C. I ricercatori hanno scoperto che il succo aveva un potere antiossidante significativamente maggiore 25.
- Uno studio ha calcolato l’attività antiossidante totale delle mele con buccia, stimandola in circa 83 μmol equivalenti di vitamina C, il che significa che l’attività antiossidante di 100 g di mele è equivalente a quella di circa 1.500 mg di vitamina C isolata 15. Tuttavia, la quantità di vitamina C in 100 grammi di mele con buccia è solo di circa 10-15 mg.
- Per maggiori informazioni, consigliamo la lettura dei nostri articoli: "Antiossidanti Naturali | Lista, Alimenti, Benefici" e "Alimenti Antiossidanti | Lista, Proprietà | Consigli per la Dieta".
- Secondo una revisione "gli effetti negativi dell’integrazione di antiossidanti si verificano quando si assumono dosi da 5 a 17 volte superiori alla RDA, mentre dosi di antiossidanti basate sulla RDA possono essere sufficienti a mantenere le difese antiossidanti dell’organismo, anche per gli atleti di resistenza agonisti" 16.
Bibliografia
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- Increased Oxidative Stress as a Selective Anticancer Therapy. Liu J, Wang Z. Oxid Med Cell Longev. 2015;2015:294303.
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- The effect of vitamin E and beta carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers. The Alpha-Tocopherol, Beta CaroteneCancer Prevention Study Group. Exercise-induced cardioprotection: endogenous mechanisms. Starnes JW, Taylor RP. Med Sci Sports Exerc. 2007 Sep;39(9):1537-43