Patologia generale - il danno mitocondriale

OSSIGENO E RADICALI LIBERI DELL'OSSIGENO

I radicali liberi sono coinvolti nell'invecchiamento cellulare. I radicali liberi si possono formare in condizioni fisiologiche perché il metabolismo mitocondriale lo comanda. Infatti quando vengono usati gli O nella respirazione, si formano degli intermedi reattivi dell'ossigeno (ad esempio a causa della perdita di elettroni dai complessi respiratori).

L'ossigeno ha una configurazione stabile mentre l'anione superossido che presenta elettroni spaiati dando instabilità e voracità (per stabilizzarsi rompono le altre molecole).

I radicali liberi si possono produrre attraverso:

• Il metabolismo mitocondriale (reazioni di ossidoriduzione)
• Il processo infiammatorio (i leucociti che migrano nella zona di danno producono radicali liberi attraverso ossidasi)
• Le radiazioni ultraviolette
• Radiazioni ionizzanti
• Raggi X
• Fumo di sigarette
• Rifiuti industriali (scarichi industriali)

Si hanno dei MECCANISMI

DI PROTEZIONE contro i radicali liberi. Lo stress ossidativo è quella condizione in cui la produzione di radicali liberi supera la capacità dei meccanismi di protezione.

Riassumendo:

Come si producono:

• Fattori esogeni portano alla produzione di radicali liberi, oppure si hanno processi di ossidazione come ad esempio l'ossidasi dei perossisomi, che favoriscono la produzione di radicali.

Le specie principali sono:

• L'anione superossido
• L'acqua ossigenata
• Il radicale ossidrile

Quando si ha la catena respiratoria si forma inevitabilmente l'anione superossido, che siccome è una specie instabile può dismutare ad acqua ossigenata e ossigeno.

Purtroppo il superossido è coinvolto nella reazione di Fenton: Lo ione ferrico può essere trasformato in ione ferroso dall'anione superossido. Questo ione ferroso è un motore importante perché viene utilizzato dall'acqua ossigenata per formare l'anione ossidrile e il

potenziale ossido riduttivo della vita extracellulare. Il glutatione può esistere in 2 forme: la forma ridotta e ossidata (in cui 2 molecole sono unite da un ponte disolfuro). Può rimuovere il radicale ossidrile. Anche l'acqua ossigenata può essere degradata dal glutatione. L'acqua ossigenata può essere degradata anche dalla catalasi. L'anione superossido può essere trasformato in acqua ossigenata attraverso la superossido dismutasi, che può essere mitocondriale e utilizza come cofattore il manganese, o citosolico e utilizza il Cu e lo Zn. L'acqua ossigenata può reagire col ferro bivalente e dare il radicale idrossile, all'anione idrossile e al ferro trivalente che può reagire con l'anione superossido e diventa ferroso. Se si considerano traumi a livello del SNC, il danno è dovuto al fatto che i globuli rossi si rompono, si ha fuoriuscita di emoglobina e il

ferroprovoca radicali liberi.Il SNC contiene molti fosfolipidi quindi è soggetto all'effetto dei radicali liberi.Infatti I lipidi come i fosfolipidi (costituito da ac. Grassi). In particolare Gli acidi grassi insaturipresentano i doppi legami e si verifica la Il radicale libero rompe ilperossidazione dei lipidi.doppio legame e si ha reazione di innesco che forma il radicale perossido e destabilizza la strutturafosfolipidica membranaria portando un danno all'interno della membrana cellulare.I PUFA (poli unsaturated fatty acids), sono sensibili all'azione dei perossidi e destabilizzano lemembrane cellulari. Alla fine la reazione si arresta perché l'unione tra 2 molecole di ac grassoinsaturo nella forma radicalica utilizzando gli elettroni spaiati. Oppure un PUFA legato al ponteossigeno si unisce ad un altro con un ponte ossigeno e forma lo ione perossido.Tutti i sistemi per spazzare i radicali liberi sono detti scavenger (spazzino) e sono in grado

dirimuovere ac grassi insaturi. Ad es la vitamina E. Il glutatione può agire sulla vitamina E e garantirela rimozione dei radicali liberi. by Salvo 24