1. … con la comparsa dell’ossigeno
atmosferico sulla terra, diversi
organismi hanno sviluppato meccanismi
in grado di utilizzare questo gas per i
processi metabolici…

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

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

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

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

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

8. ROS:
Come si formano ?

9. -∙
ANIONE SUPEROSSIDO O2
mitocondri
La sua formazione avviene
spontaneamente in ambienti
particolarmente ricchi di ossigeno

10. ACQUA OSSIGENATA H2O2
perossisomi
Reazione di
SOD dismutazione
Mono-amino-
ossidasi (MAO)

12. -∙
RADICALE OSSIDRILE OH
_
+
•
2
•
• •

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

14. OSSIGENO SINGOLETTO 1O2
2
IPOCLORITO ClO-

15. OSSIDO NITRICO NO
EFFETTI
. anti-aggreganti
. anti-infiammatori
. anti-ipertensivi
. controllo dell’apprendimento
eNOS 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 Aumento della temperatura corporea
In presenza di ferro libero Aumento delle catecolammine
RADICALE OSSIDRILE ∙OH 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

31. Malonildialdeide

33. ROS:
Sistemi di difesa
SISTEMI SCAVENGER

35. 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)

36. CISTEINA
GLICINA
GLUTAMMICO
OSSIDATO
RIDOTTO

37. 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.

39. 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

41. ( Vit. E )

42. 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 11,5
3 noci/die
2 mandorle/die

43. (Acido Ascorbico, L-ascorbato)

44. 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

45. 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)

46. Elim.urine

47. 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 360
cachi 237
melone 189

48. 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 si può integrare con
vitamine C, E, A, B12-folico.

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

50. ROS:
Implicazioni patologiche

51. 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.

52. Eccesso di ROS →→→ STRESS OSSIDATIVO

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