stress ossidativo

di Paolo Calabresi - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)

stress ossidativo

Paolo Calabresi

Meccanismo di danno cellulare determinato da un eccesso di sostanze chimiche (denominate radicali liberi), caratterizzata da elevata reattività e instabilità chimica, prodotte a livello cellulare prevalentemente in sede mitocondriale. L’instabilità dei radicali liberi, anche detti specie reattive dell’ossigeno (ROS, Reactive oxygen species), è dovuta alla presenza di un elettrone spaiato sull’orbitale più esterno con tendenza all’interazione con elettroni di altre molecole. L’azione dei radicali liberi si estrinseca principalmente su componenti cellulari quali lipidi, proteine, acidi nucleici, con conseguenti alterazioni strutturali cellulari. Vengono normalmente prodotti a livello cellulare durante processi metabolici che richiedono ossigeno. L’anione superossido (O2∙‒) è il principale radicale libero prodotto a livello mitocondriale. Per le sue proprietà può reagire con centri sulfurici di diversi enzimi. Viene rapidamente convertito in perossido di idrogeno (H2O2) attraverso l’enzima superossido dismutasi (SOD1, SOD2, SOD3). Il H2O2 può a sua volta reagire con metalli intermedi in fase ridotta attraverso la reazione di Fenton e produrre un radicale libero altamente reattivo, ovvero il radicale idrossile (∙OH). L’anione superossido può a sua volta interagire con l’ossido nitrico (NO) e generare l’anione perossinitrico (ONOO‒). In condizioni fisiologiche in una cellula la produzione di ROS è controllata da meccanismi omeostatici. Intervengono, infatti, meccanismi di scavenger mediati da enzimi antiossidanti (catalasi, glutatione redattasi) in grado di convertire le specie reattive in O2 e H2O. Quando il livello di ROS eccede la capacità di neutralizzazione da parte dei sistemi antiossidanti, si verifica quella condizione denominata stress ossidativo, ovvero una condizione nella quale le difese antiossidanti dei tessuti sono superate dalla reattività dei radicali liberi. Lo stress ossidativo sembrerebbe implicato nel processo di morte cellulare in diverse patologie degenerative del sistema nervoso centrale.

→ Alzheimer, morbo di; Parkinson, malattia di

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