I radicali liberi sono specie chimiche altamente instabili per la presenza nella loro struttura di uno o più elettroni spaiati. La particolare distribuzione elettronica fa sì che i radicali liberi siano molto reattivi e cerchino di raggiungere uno stato più stabile unendosi ad altre molecole o interagendo con altre specie radicaliche. Un radicale libero reagendo con una specie non radicalica può perdere o guadagnare elettroni o semplicemente unirsi alla molecola stessa. In questo modo, la specie non radicalica si trasforma in un nuovo radicale che innesca una reazione a catena, in cui un radicale libero genera un altro radicale libero, fino a quando due radicali si incontrano fermando la cascata di reazioni.
I radicali liberi, dal punto di vista chimico, costituiscono una grande famiglia di composti che possono essere suddivisi in due principali categorie: i ROS (Reactive Oxygen Species), che contengono ossigeno (Figura), e i RNS (Reactive Nitrogen Species), che comprendono le specie radicaliche dell’azoto.
I ROS vengono prodotti dalle cellule di tutte le specie viventi durante i normali processi fisiologici e vengono rilasciati come sottoprodotti metabolici della respirazione aerobica, di alcuni processi enzimatici o di reazioni immunitarie. Hanno anche origine esogena, prodotti da inquinamento, radiazioni ultraviolette, agenti chimici e chemioterapici, xenobiotici, e stress. Il radicale idrossile e l’ossigeno singoletto sono le forme più reattive tra i ROS; ossidano rapidamente tutte le molecole biologiche, in particolare i grassi insaturi, le proteine e gli acidi nucleici, provocando gravi danni alle cellule.
In condizioni fisiologiche gli organismi viventi possiedono sistemi di difesa endogeni che proteggono le biomolecole strutturali e funzionali dall’attacco dei radicali liberi. Questi sistemi di difesa possono essere di tipo enzimatico (glutatione, superossido dismutasi, catalasi) e non enzimatico (molecole antiossidanti e vitamine assunte con gli alimenti). Fungono da antiossidanti, reagendo con le specie radicaliche prima che queste possano attaccare le strutture biologiche, e riducendone il potenziale dannoso.
Una eccessiva esposizione a specie ossidanti altamente reattive rompe l’equilibrio tra radicali liberi e antiossidanti; si innesca quindi una situazione di stress ossidativo, responsabile di importanti danni che compromettono la funzionalità di cellule e tessuti. Per mantenere un corretto bilanciamento tra radicali liberi e sistemi antiossidanti, è importante fornire costantemente all’organismo un apporto corretto di molecole con proprietà antiossidanti, che possono essere assunte con gli alimenti, o tramite un’integrazione mirata, e comprendono polifenoli, vitamine, carotenoidi e molte altre sostanze. Questi composti sono in grado di reagire con i radicali liberi, riducendone la reattività e generando molecole meno pericolose facilmente eliminabili dall’organismo. Agiscono con meccanismi diversi e con diversa efficienza in base al tipo di radicale con cui interagiscono. Ogni antiossidante è in grado di esplicare la propria azione di contrasto su pochi specifici radicali, per cui è necessario che l’apporto di antiossidanti esogeni sia il più vario possibile, in modo che le diverse molecole possano agire in modo complementare o in sinergia nel proteggere le biomolecole dall’ossidazione operata da specie radicaliche di diversa natura.
La protezione contro lo stress ossidativo, nella vita quotidiana, si ottiene soprattutto attraverso una corretta alimentazione. Moltissimi alimenti presenti sulle nostre tavole contengono sostanze antiossidanti. Innanzitutto la frutta: kiwi, succo di uva nera, mirtilli e frutti di bosco, succo di arancia, succo di pompelmo, prugne, melograno e avocado. Poi la verdura, soprattutto quella colorata: carote, pomodori, aglio, broccoli, cavoli, peperoni, spinaci, melanzana e cipolle. E per finire i legumi. Il tutto accompagnato da un giusto quantitativo di vino, possibilmente rosso.
