1. RADICALI LIBERI (RL)
O
SPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO (ROS)
In medicina vengono chiamati radicali
liberi anche i ROS

2. ROS
Definizione
Le specie reattive dell’ossigeno
comprendono:
-Forme parzialmente ridotte
dell’ossigeno (RL)
-Specie chimiche ad alta reattività

3. RADICALE LIBERO
Definizione
Specie chimica capace di esistenza
autonoma contenente uno o più elettroni
spaiati nell’orbitale più esterno
R
ELEVATA instabilità →→ REATTIVITA’

4. ELEVATA instabilità →→ REATTIVITA’
Sottrarre l’elettrone da altre molecole
R + X-H
R-H + X
R + X
R-X
propagazione
termine
Formazione di ROS = processo fisiologico

5. ROS
RL
non radicali
Superossido
Radicale idrossile
Acqua ossigenata
Ipoclorito
Ossido Nitrico
Ossigeno singoletto

7. ROS:
Come si formano ?

8. -∙
ANIONE SUPEROSSIDO O2
mitocondri
La sua formazione avviene
spontaneamente in ambienti
particolarmente ricchi di ossigeno

9. ACQUA OSSIGENATA H2O2
perossisomi
SOD
Reazione di
dismutazione
Mono-aminoossidasi (MAO)

11. RADICALE OSSIDRILE OH
_
+
•
2
•
•
•
-∙

12. OH
Acido arachidonico
-∙
+O2
ROO
Radicale perossilipidico
Carbonio radicalico
MDA
∙
∙
ROO + RH → ROOH + R
∙
Perossilipide stabile

13. Malonildialdeide

14. OSSIGENO SINGOLETTO 1O2
2
IPOCLORITO ClO-

15. OSSIDO NITRICO NO
eNOS
EFFETTI
. anti-aggreganti
. anti-infiammatori
. anti-ipertensivi
. controllo dell’apprendimento
e della memoria
. modulazione delle secrezioni
e della motilità
. modulazione del tono della
muscolatura liscia bronchiale

16. eccessiva produzione di anione
superossido – comportano la
conversione dell’NO in perossinitrito,
una forma radicalica alla quale è legata
la tossicità del mediatore primario

18. ROS:
da dove provengono ?

19. FONTI ENDOGENE
Consumo di ossigeno nei mitocondri
Ossidazioni di molecole (es. adrenalina, noradrenalina)
Produzioni da reazioni enzimatiche (es. xantine ossidasi)
RADICALE SUPEROSSIDO O2-∙
Perossisomi
Reazioni SOD-dipendenti
Produzione da reazioni enzimatiche (es. MAO)
Ossidazione acidi grassi
PEROSSIDO DI IDROGENO H2O2
Reazioni ossidoriduttive dell’H2O2
In presenza di ferro libero
RADICALE OSSIDRILE ∙OH
Aumento della temperatura corporea
Aumento delle catecolammine
Produzione di acido lattico
Ipossia-riossigenazione
Fagociti→→→ BURST OSSIDATIVO

22. FAGOCITI

23. FONTI ESOGENE
Fumo
Smog
Raggi UV
Ferro e Rame negli alimenti
= 1015 ROS e RL
=

25. ROS:
tossicità ?
MAGGIOR REATTIVITA’ = MAGGIOR TOSSICITA’

26. Velocemente inattivato dalla SOD
No reazioni di propagazione
Velocemente inattivato dalle CAT e GSH
Possibili reazioni di propagazione

27. Tra i ROS è la molecola più tossica
Innesca perossidazione radicalica in tutte le cellule
Danneggia tutte le molecole
Reazioni di propagazione
No meccanismi di inattivazione endogena
DANNI INDOTTI DAI ROS

28. Danneggiano proteine, lipidi e DNA

29. Danneggiano proteine, lipidi e DNA

32. ROS:
Sistemi di difesa
SISTEMI SCAVENGER

34. SISTEMI SCAVENGER – spazzini di radicali
Presenti nell’organismo:
ENDOGENI
- Catalasi
-Superossidodismutasi (SOD):
-Glutatione perossidasi
Riciclo del glutatione ossidato:
G-S-S-G + NADPH + H+  2 GSH + NADP+
(NADPH dalla via dei pentoso fosfati)
Coenzima Q10
Ac. Urico
Bilirubina (prodotti di scarto)

35. La glutatione perossidasi è un enzima
appartenente alla classe delle ossidoreduttasi,
che catalizza la seguente reazione:
L'enzima è una proteina contenente un residuo
di selenocisteina.

37. CISTEINA
GLUTAMMICO
GLICINA
OSSIDATO
RIDOTTO

38. Il glutatione è un forte antiossidante, sicuramente uno dei
più importanti tra quelli che l'organismo è in grado di
produrre.
Rilevante è la sua azione sia contro i radicali liberi o
molecole come perossido di idrogeno, nitriti, nitrati,
benzoati e altre.
Svolge un'importante azione nel globulo rosso, proteggendo
tali cellule da pericoli ossidativi che causerebbero l'emolisi.
Elemento importante per il suo funzionamento è il NADPH.

39. Il glutatione è un forte antiossidante, sicuramente uno dei
più importanti tra quelli che l'organismo è in grado di
produrre.
Rilevante è la sua azione sia contro i radicali liberi o
molecole come perossido di idrogeno, nitriti, nitrati,
benzoati e altre.

41. X

42. SISTEMI SCAVENGER – spazzini di radicali
NON Presenti nell’organismo:
ESOGENI
Contenuti negli alimenti:
-Vit. C (idro), E (lipo), A (lipo), manganese, rame, zinco, selenio
- Flavonoidi (uva mele cipolle)
-polifenoli (cavolo, pomodoro, peperone, prezzemolo)
- catechine (tè verde, frutti in bacche).
-Terpeni (cavolo, agrumi, basilico, peperoni)- es. Resveratrolo
(vino rosso), licopene (pomodoro).
RDA: Manganese 2 mg*, Rame 1.5 mg* (tossico da 10), Zinco15 mg
(tossico
a 75), Selenio 50 microgrammi (tossico almeno da 700)
* stimata

44. ( Vit. E )

45. VITAMINA E– tocoferolo
RDA 8 mg/die. Più precisamente il fabbisogno andrebbe riferito al contenuto di grassi
poliinsaturi della dieta.
Scarsamente tossica. Tollerata almeno fino a 2000 mg/die.
Svolge azione antiossidante
Contenuto in 100 g di parte edibile
(mg)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Vitamina E
fegato di bue
0,5
sardine sott’olio
4.3
burro
0,2
olio di semi
4,7
----------------------------------------------------------------------------------------carote
0,4
----------------------------------------------------------------------------------------albicocche
0,9
mandorle
3 noci/die
2 mandorle/die
11,5

46. (Acido Ascorbico, L-ascorbato)

47. VITAMINA C– ascorbato
Parecchi studi mostrano che vit.C diminuisce durante esercizio fisico
Ricerche mostrano che 600 mg vit. C a maratoneti diminuiscono l’incidenza di
infezioni dei tratti respiratori superiori. Alcuni studi mostrano anche un effetto
ergogenico.
Necessità Normali: 60 mg/die.
Allenamento quotidiano: 100 mg
Sport che richiedono sforzi prolungati: fino a 500mg
Quantità superiori vengono eliminate con le urine
Fonti principali
Contenuto in 100 g di
parte edibile (mg)
----------------------------------------------------------------------------------------------------Vitamina C
peperoni
151
broccoletti di rape
110
spinaci
54
pomodori maturi
25
fragole
54
-----------------------------------------------1kiwi
85
1arancia
50
1mandarino
42
1 pompelmo
56

48. La vitamina C previene il raffreddore
E’ una diceria. Non esistono studi che dimostrano una
simile capacità
Esiste una soglia renale ( similmente al glucosio)
Il suo metabolismo produce ossalato (calcoli)

49. Elim.urine

50. VITAMINA A– retinolo
Presente come tale o come precursori non vitaminici (caroteni). Il
contenuto totale viene espresso come retinolo-equivalenti (RE). RDA 1000 RE
Vit. A ha azione antiossidante- Deve essere sconsigliato il sovradosaggio perché si
accumula. Un eccesso porta a diminuzione della densità ossea e aumento del rischio di
fratture dell’anca. Effetti teratogeni sul feto.
I precursori (caroteni) sono deboli antiossidanti in vivo e possono essere pro-ossidanti
nei polmoni. Gli sportivi nelle grandi città dovrebbero introdurre meno carotene con gli
alimenti.
Contenuto in 100 g di parte edibile (µg R.E.)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Vitamina A
fegato bovino
16.500
sardine sott’olio
20
burro
960
olio di semi
0
----------------------------------------------------------------------------------------carote
1148
zucca
599
spinaci
485
indivia
213
pomodori maturi
135
----------------------------------------------------------------------------------------albicocche
cachi
melone
360
237
189

51. Le vitamine funzionano da catalizzatori, cioè aumentano la velocità
delle reazioni biochimiche senza essere consumate. Questo ultimo
fatto spiega perché sono necessarie solo in piccola quantità. Infatti
non si dispone di dati che comprovano la necessità effettiva di un
supplemento vitaminico nello sportivo. Infatti si ritiene che le
maggiori necessità di vitamine possano essere già compensate
dalle maggiori quantità di alimenti introdotti dallo sportivo.
In caso di impegni particolarmente gravosi
vitamine C, E, A, B12-folico.
si può integrare con

52. BILANCIO OSSIDATIVO:
Fattori ossidanti = difese antiossidanti
STRESS OSSIDATIVO:
Fattori ossidanti >> difese antiossidanti

53. ROS:
Implicazioni patologiche

54. La maggior parte delle patologie e
dell’invecchiamento degli esseri viventi
sono causati da processi chimici
ossidativi, dovuti ad una ECCESSIVA
produzione di radicali liberi.

55. Eccesso di ROS →→→ STRESS OSSIDATIVO

56. Contribuiscono all’invecchiamento e malattie degenerative
della vecchiaia: tumori, malattie cardiocircolatorie, cataratta,
disfunzioni cerebrali, diminuzione delle difese immunitarie

57. Le proteine presenti negli occhi mostrano un aumento di
solfossido di metionina col passare degli anni e le proteine
nelle cataratte umane presentano più del 60% dei loro residui
di metionina ossidati. Le cavie gravide private di glutatione,
il più importante antiossidante solfidrilico delle cellule,
producono una prole affetta da cataratta.
La più promettente strategia di prevenzione contro questa
patologia consiste nell'aumentare il consumo di antiossidanti
nelle dieta e nel ridurre il fumo.

58. Brain = 2% del peso corporeo
Brain = consuma 20-25% di tutto l’ossigeno inspirato

60. Danno microvascolare => attivazione fosfolipasi C
Accumulo e attivazione di neutrofili
Emolisi
Riduzione ossigeno (ipossia)

61. RADICALI LIBERI E PATOLOGIE EPATICHE
CH3-CH2-OH
85-98% viene
metabolizzato
nel fegato
0-5% entra nelle cellule
della mucosa gastrica
nel primo tratto GI
2-10% viene escreto
attraverso polmoni e
reni
10-20%

62. Nel caso di intossicazione acuta di etanolo, è probabile che
l’eccesso di acetaldeide che si forma venga ossidata da alcuni
enzimi alternativi (xantina-ossidasi) con produzione di anione
superossido.