La teoria più diffusa sulla fisiopatologia dell’invecchiamento parte dall’osservazione che le cellule dell’organismo vengono danneggiate dall’eccessiva produzione di radicali liberi.
Cosa sono i radicali liberi?
I radicali liberi sono molecole che si formano dal normale metabolismo cellulare quando la cellula trasforma i nutrienti alimentari e l’ossigeno in energia ( nei mitocondri ).
La caratteristica che rende i radicali liberi potenzialmente dannosi per l’organismo è la loro instabilità energetica che li rende fortemente reattivi per la presenza in superficie di almeno un elettrone spaiato ( mentre un normale atomo di ossigeno ha un nucleo con elettroni appaiati, un radicale libero ha sull’orbita esterna un numero di elettroni dispari ). Per raggiungere uno stato energetico più stabile, essi tendono a cedere il proprio elettrone o ad acquistarne un altro rendendo in tal modo instabile una nuova molecola che a sua volta reagirà in cerca di stabilità con un’altra molecola, dando così inizio ad una reazione a catena che porta alla formazione ulteriore di metaboliti tossici. Tali reazioni terminano allorché i radicali liberi incontrano un sistema enzimatico in grado di metabolizzarli ( antiossidanti ).
La produzione in eccesso di radicali liberi o la carenza di antiossidanti, conduce ad un eccesso di reazioni tossiche dannose per la cellula.
I primi bersagli dei radicali liberi sono i fosfolipidi della membrana cellulare che vanno incontro alla formazione di ulteriori radicali tossici in grado di esercitare la loro azione lesiva sul DNA e sulle strutture cellulari, mitocondriali e lisosomiali, con fuoriuscita di enzimi proteolitici in grado di danneggiare ulteriormente la cellula fino alla totale distruzione.
Se la cellula non muore, la replicazione e la traduzione dei segnali portata dagli acidi nucleici può essere aberrante e condurre alla produzione di proteine anomale ( che a loro volta amplificano a cascata gli errori ad altre cellule ) o di cellule tumorali ( che hanno perso la capacità di controllare la propria crescita e riproduzione ).
I radicali liberi costituiscono un prodotto del normale metabolismo cellulare e, come tali, sono parte integrante dei processi necessari alla sopravvivenza dell’organismo.
Gli antiossidanti ed il sistema di difesa dai radicali liberi in eccesso.
Quando si verifica una produzione continua di radicali liberi, tale da soverchiare la capacità antiossidante dell’organismo, si viene a creare una condizione di stress ossidativo. Normalmente lo stress ossidativo è modesto e le difese della cellula sono in grado di tenerlo sotto controllo grazie all’azione degli scavengers ( spazzini ), sostanze che hanno la capacità di cedere o accettare elettroni per la loro condizione di ossidanti e riduttori annullando, in tal modo, la dannosa instabilità dei radicali liberi.
Sostanze ad azione antiossidante includono nutrienti ben noti come la vitamina C, la vitamina E e la A, enzimi come la superossidodismutasi ( SOD ), catalasi, il glutatione perossidasi e il glutatione reduttasi. Queste sostanze prevengono la maggior parte dei danni dell’ossidazione, ma non tutti. Così, a poco a poco, i danni si sommano e contribuiscono, in accordo con la teoria, al deterioramento di tessuti e organi. Alcuni studi condotti sugli animali mostrano che i livelli di SOD sono direttamente correlati alla durata della vita: gli animali che vivono di più hanno livelli più alti di SOD, suggerendo che la capacità di combattere i radicali liberi sia correlata ad una maggiore aspettativa di vita. La scoperta di tale importante ruolo degli antiossidanti e del SOD in particolare potrebbe far pensare che l’aggiunta di tali sostanze nella dieta possa bloccare l’invecchiamento. In realtà, tali antiossidanti enzimatici non sarebbero efficaci perché verrebbero distrutti durante la digestione. E, allo stesso modo, quando alle cellule vengono aggiunte vitamine anti ossidanti, esse riducono la produzione dei propri anti ossidanti, lasciando immutato il livello dei radicali liberi.
I ricercatori non hanno comunque abbandonato la speranza dell’utilità della presenza di antiossidanti nella dieta. Alcuni studi hanno per esempio mostrato che la vitamina C può ridurre le malattie cardiache bloccando l’ossidazione delle LDL. Così come esistono evidenze scientifiche sul ruolo della vitamina E sull’infarto: basse dosi di vitamina E sembrano aumentarne il rischio.