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ROS e radicali liberi
 

ROS e radicali liberi

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    ROS e radicali liberi ROS e radicali liberi Presentation Transcript

    • … con la comparsa dell’ossigeno atmosferico sulla terra, diversiorganismi hanno sviluppato meccanismiin grado di utilizzare questo gas per i processi metabolici…
    • RADICALI LIBERI (RL) OSPECIE REATTIVE DELL’OSSIGENO (ROS) In medicina vengono chiamati radicali liberi anche i ROS
    • ROS Definizione Le specie reattive dell’ossigeno comprendono: -Forme parzialmente ridotte dell’ossigeno (RL)-Specie chimiche ad alta reattività
    • RADICALE LIBERO Definizione Specie chimica capace di esistenza autonoma contenente uno o più elettroni spaiati nell’orbitale più esterno RELEVATA instabilità →→ REATTIVITA’
    • 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
    • ROS RL non radicali Superossido Acqua ossigenataRadicale idrossile Ipoclorito Ossido Nitrico Ossigeno singoletto
    • ROS:Come si formano ?
    • -∙ANIONE SUPEROSSIDO O2 mitocondri La sua formazione avviene spontaneamente in ambientiparticolarmente ricchi di ossigeno
    • ACQUA OSSIGENATA H2O2 perossisomi Reazione di SOD dismutazione Mono-amino- ossidasi (MAO)
    • -∙ RADICALE OSSIDRILE OH _ + •2 • • •
    • -∙ +O2 OH ∙ ROO Radicale perossilipidicoAcido arachidonico Carbonio radicalico MDA ∙ ∙ ROO + RH → ROOH + R Perossilipide stabile
    • OSSIGENO SINGOLETTO 1O2 2 IPOCLORITO ClO-
    • OSSIDO NITRICO NO EFFETTI . anti-aggreganti . anti-infiammatori . anti-ipertensivi  . controllo dell’apprendimentoeNOS e della memoria . modulazione delle secrezioni e della motilità . modulazione del tono della muscolatura liscia bronchiale
    • eccessiva produzione di anionesuperossido – comportano laconversione dell’NO in perossinitrito,una forma radicalica alla quale è legatala tossicità del mediatore primario
    • ROS:da dove provengono ?
    • FONTI ENDOGENEConsumo di ossigeno nei mitocondriOssidazioni di molecole (es. adrenalina, noradrenalina)Produzioni da reazioni enzimatiche (es. xantine ossidasi)RADICALE SUPEROSSIDO O2-∙PerossisomiReazioni SOD-dipendentiProduzione da reazioni enzimatiche (es. MAO)Ossidazione acidi grassiPEROSSIDO DI IDROGENO H2O2Reazioni ossidoriduttive dell’H2O2 Aumento della temperatura corporeaIn presenza di ferro libero Aumento delle catecolammineRADICALE OSSIDRILE ∙OH Produzione di acido lattico Ipossia-riossigenazione Fagociti→→→ BURST OSSIDATIVO
    • FAGOCITI
    • FONTI ESOGENEFumoSmogRaggi UVFerro e Rame negli alimenti= 1015 ROS e RL =
    • ROS: tossicità ?MAGGIOR REATTIVITA’ = MAGGIOR TOSSICITA’
    • Velocemente inattivato dalla SODNo reazioni di propagazioneVelocemente inattivato dalle CAT e GSHPossibili reazioni di propagazione
    • 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 endogenaDANNI INDOTTI DAI ROS
    • Danneggiano proteine, lipidi e DNA
    • Danneggiano proteine, lipidi e DNA
    • Malonildialdeide
    • ROS:Sistemi di difesaSISTEMI SCAVENGER
    • SISTEMI SCAVENGER – spazzini di radicaliPresenti 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 Q10Ac. UricoBilirubina (prodotti di scarto)
    • CISTEINA GLICINAGLUTAMMICO OSSIDATO RIDOTTO
    • Il glutatione è un forte antiossidante, sicuramente uno deipiù importanti tra quelli che lorganismo è in grado diprodurre.Rilevante è la sua azione sia contro i radicali liberi omolecole come perossido di idrogeno, nitriti, nitrati,benzoati e altre.
    • SISTEMI SCAVENGER – spazzini di radicaliNON Presenti nell’organismo:ESOGENIContenuti 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(tossicoa 75), Selenio 50 microgrammi (tossico almeno da 700)* stimata
    • ( Vit. E )
    • VITAMINA E– tocoferoloRDA 8 mg/die. Più precisamente il fabbisogno andrebbe riferito al contenuto di grassipoliinsaturi della dieta.Scarsamente tossica. Tollerata almeno fino a 2000 mg/die.Svolge azione antiossidanteContenuto 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
    • (Acido Ascorbico, L-ascorbato)
    • VITAMINA C– ascorbatoParecchi studi mostrano che vit.C diminuisce durante esercizio fisicoRicerche mostrano che 600 mg vit. C a maratoneti diminuiscono l’incidenza diinfezioni dei tratti respiratori superiori. Alcuni studi mostrano anche un effettoergogenico.Necessità Normali: 60 mg/die.Allenamento quotidiano: 100 mgSport che richiedono sforzi prolungati: fino a 500mgQuantità 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
    • La vitamina C previene il raffreddoreE’ una diceria. Non esistono studi che dimostrano unasimile capacità Esiste una soglia renale ( similmente al glucosio) Il suo metabolismo produce ossalato (calcoli)
    • Elim.urine
    • VITAMINA A– retinolo Presente come tale o come precursori non vitaminici (caroteni). Ilcontenuto totale viene espresso come retinolo-equivalenti (RE). RDA 1000 REVit. A ha azione antiossidante- Deve essere sconsigliato il sovradosaggio perché siaccumula. Un eccesso porta a diminuzione della densità ossea e aumento del rischio difratture dell’anca. Effetti teratogeni sul feto.I precursori (caroteni) sono deboli antiossidanti in vivo e possono essere pro-ossidantinei polmoni. Gli sportivi nelle grandi città dovrebbero introdurre meno carotene con glialimenti. 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
    • Le vitamine funzionano da catalizzatori, cioè aumentano la velocitàdelle reazioni biochimiche senza essere consumate. Questo ultimofatto spiega perché sono necessarie solo in piccola quantità. Infattinon si dispone di dati che comprovano la necessità effettiva di unsupplemento vitaminico nello sportivo. Infatti si ritiene che lemaggiori necessità di vitamine possano essere già compensatedalle maggiori quantità di alimenti introdotti dallo sportivo.In caso di impegni particolarmente gravosi si può integrare convitamine C, E, A, B12-folico.
    • BILANCIO OSSIDATIVO:Fattori ossidanti = difese antiossidanti STRESS OSSIDATIVO:Fattori ossidanti >> difese antiossidanti
    • ROS:Implicazioni patologiche
    • La maggior parte delle patologie edell’invecchiamento degli esseri viventi sono causati da processi chimiciossidativi, dovuti ad una ECCESSIVA produzione di radicali liberi.
    • Eccesso di ROS →→→ STRESS OSSIDATIVO
    • Contribuiscono all’invecchiamento e malattie degenerativedella vecchiaia: tumori, malattie cardiocircolatorie, cataratta,disfunzioni cerebrali, diminuzione delle difese immunitarie