Un radicale libero è una molecola o un atomo particolarmente reattivo che contiene almeno un elettrone spaiato nel suo orbitale più esterno. A causa di questa caratteristica chimica i radicali liberi sono altamente instabili e cercano di tornare all'equilibrio rubando all'atomo vicino l'elettrone necessario per pareggiare la propria carica elettromagnetica. Questo meccanismo dà origine a nuove molecole instabili, innescando una reazione a catena che, se non viene arrestata in tempo, finisce col danneggiare le strutture cellulari.
I radicali liberi più conosciuti sono quelli a contenuto d'ossigeno (ROS da Reacting Oxygen Species) come l'anione superossido (O2-) ed il perossido d'idrogeno (H2O2). In presenza di metalli di transizione liberi (soprattutto ferro e rame) questi danno origine al radicale ossidrile (OH-), particolarmente tossico e responsabile della perossidazione lipidica.
La produzione di radicali liberi è un evento fisiologico e si verifica normalmente nelle reazioni biochimiche cellulari, soprattutto in quelle che utilizzano ossigeno per produrre energia. Gli stessi radicali liberi possono essere prodotti anche a causa di fattori esterni.
Fattori responsabili della produzione di radicali liberi
FATTORI AMBIENTALI
Inquinamento
Droghe, fumo attivo e passivo, alcol e farmaci
Raggi ultravioletti e radiazioni ionizzanti
Stress psicofisico prolungato (attività fisica intensa)
Alcuni additivi e sostanze tossiche presenti negli alimenti o sviluppate durante la loro cottura
FATTORI ENDOGENI
Trasporto di elettroni nei mitocondri (produzione aerobica di energia)
B-ossidazione (metabolismo degli acidi grassi)
Reazioni del citocromo P450 (metabolizzazione di farmaci, sostanze tossiche ecc.)
Attività delle cellule fagocitarie (sistema immunitario)
Dato che non è possibile impedirne la formazione, il nostro organismo ha elaborato un proprio sistema di difese in grado di neutralizzare buona parte degli effetti negativi associati alla produzione di radicali liberi.
I meccanismi di detossificazione:
la superossidodismutasi converte l'anione superossido in perossido di idrogeno (acqua ossigenata). Quest'ultima molecola è particolarmente dannosa per le cellule poiché, in presenza di ferro, libera il radicale ossidrile che risulta particolarmente lesivo e difficile da controllare.
Il nostro organismo, fortunatamente, possiede un enzima in grado di impedire tale processo. Questa proteina, chiamata catalasi è infatti in grado di convertire il perossido di idrogeno in acqua ed ossigeno.
Il glutatione, infine, può agire da solo o diventare il substrato di vari enzimi come la glutatione perossidasi (GPX) ed agire in modo analogo alla catalasi
Qualora tali difese risultassero insufficienti esistono comunque dei sistemi di riparo in grado di attenuare i danni causati dai radicali liberi.
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