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Stress ossidativo e infertilità

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Gran parte delle patologie e dell’invecchiamento degli esseri viventi sono causati da processi chimici ossidativi generati da produzione eccessiva di radicali liberi. La presentazione mostra nello specifico l'impatto dello stress ossidativo sulla riproduzione.

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Stress ossidativo e infertilità

  1. 1. Antonio Canino A.O. Niguarda Cà Granda U.O. Ostetricia e Ginecologia STRESS OSSIDATIVO E INFERTILITÀ
  2. 2. Atomo • Elettroni (carica negativa) • Protoni (carica positiva) • Neutroni (neutri) Protoni + Neutroni = Nucleo (carica positiva) Se nucleo = mela…elettrone piccolo punto che ruota a un chilometro di distanza!!
  3. 3. Atomo • • • • Gli atomi sono stabili quando gli elettroni degli orbitali esterni sono appaiati ad elettroni degli orbitali interni che ruotano in senso opposto. I processi metabolici dell’organismo possono strappare un elettrone dagli orbitali più esterni Si formano quindi elettroni spaiati e gli atomi che li contengono si trasformano in radicali liberi o Specie Reattive all’Ossigeno (ROS) Il radicale libero cerca di raggiungere l’equilibri sottraendo elettroni alle molecole più vicine
  4. 4. STRESS OSSIDATIVO Condizione patologica dovuta a rottura di un equilibrio dinamico che si mantiene negli organismi viventi, fra produzione di prodotti ossidanti e l’eliminazione degli stessi da parte di meccanismi antiossidanti
  5. 5. STRESS OSSIDATIVO Lo Stress Ossidativo è il risultato di : •Elevati livelli di prodotti ossidanti •Riduzione della capacità antiossidante •Entrambi questi fattori
  6. 6. Gran parte delle patologie e dell’invecchiamento degli esseri viventi sono causati da processi chimici ossidativi generati da produzione eccessiva di radicali liberi!!!
  7. 7. Specie Reattive all’Ossigeno (ROS o radicali liberi) • Specie chimiche, capaci di esistenza autonoma, contenenti uno o più elettroni spaiati nell’orbitale più esterno • Tendenza a notevole instabilità e reattività chimica con le molecole con cui entrano in contatto (DNA, lipidi, proteine, glucidi) • La loro presenza è fisiologica e utile se non si superano capacità antiossidative dell’organismo
  8. 8. ROS (radicali liberi) • Si generano dal metabolismo dell’ossigeno in eccesso a livello mitocondriale e in ambiente aerobio • Neutralizzati da prodotti ad azione antiossidante prodotti dalla cellula o presenti nell’interstizio intercellulare (superossidodismutasi, vitamina E, acido ascorbico) • Se non neutralizzati e in quantità eccessiva sono responsabili di invecchiamento precoce e gravi malattie cronicodegenerative
  9. 9. ROS (radicali liberi) • Reagiscono rapidamente mediante reazioni di ossido-riduzione con altre molecole, per raggiungere configurazione stabile • Una specie perde elettroni (ossidazione) e un’altra li acquista (riduzione) • Chi perde elettroni è agente riducente • Chi guadagna elettroni è agente ossidante • Reazione a catena che si esaurisce quando si incontrano due radicali che si neutralizzano a vicenda
  10. 10. ROS (non solo danni!!) • • • • • • • • • • • Neutralizzazione di prodotti tossici Difesa da batteri Eliminazione cellule tumorali Trasmissione di segnali biochimici intercellulari Controllo pressione arteriosa Fluidificazione sangue Stimolo sistema immunitario Vasodilatazione Azione antiaggregante Modulazione tono muscolatura liscia Modulazione delle secrezioni
  11. 11. ROS (origine) • • • • Fattori fisici (radiazioni ionizzanti, raggi UV, campi elettromagnetici, microonde, radio frequenze, rumore eccessivo e continuo ) Fattori Chimici (farmaci di sintesi chimica, chemioterapici, veleni ambientali, inquinamento atmosferico, polveri sottili) Fattori Biologici (virus, batteri, infezioni) Reazioni Immuni e Autoimmuni (infiammazione)
  12. 12. ROS (origine) • Stili di vita scorretti (obesità, fumo, sedentarietà, stress, sindrome metabolica, alcool, droghe ) • Errata alimentazione (dieta ricca di grassi e proteine animali, povera di cibi vegetali ) • Attività fisica intensa (agonismo, competizione) • Età avanzata • Fattori mentali e comportamentali (attacchi di panico, stress, ansia, depressione)
  13. 13. ROS SPECIE RADICALICHE •Radicale superossido (O2°-) •Radicale ossidrilico (°OH) •Radicale O+ •Radicale H+
  14. 14. ROS SPECIE NON RADICALICHE •Ossido nitrico (NO) •Diossido di azoto (NO2) •Perossinitrito (ossido nitrico + anione superossido) •Perossido di H (H2O2) •Ossigeno singoletto O2
  15. 15. ROS (radicali liberi)
  16. 16. Campanelli di allarme • • • • • • • Riduzione memoria Diminuita concentrazione Disturbi del sonno Capacità sessuale scarsa Diminuzione di energia Stress, ansia, depressione Irritabilità e umore instabile
  17. 17. Campanelli di allarme • Calvizie, Incanutimento • Rughe, macchie cutanee, ipercheratosi • Diminuzione massa magra, astenia • Aumento massa grassa, sindrome metabolica • Diminuzione difese immunitarie
  18. 18. Patologie da Ros • • • • • • • Arteriosclerosi Infarto Artriti Alzheimer Demenze Malattie Autoimmuni (asma, artrite reumatoide, sclerodermia, lupus, Morbo di Chron) Malattie neurodegenerative • • • • • • • • • Cataratta Epatiti Parkinson Ictus Shock settico Diabete Sarcopenia Neoplasie maligne Osteoporosi
  19. 19. Principali patologie da Ros
  20. 20. Anti Ossidanti Sintetizzati autonomamente dall’organismo •Glutatione reduttasi •Glutatione perossidasi •Coenzima Q10 •Melatonina (epifisi) •Acido urico •Catalasi •Albumina •Superossido dismutasi (Sod)
  21. 21. ACQUA OSSIGENATA H2O2 perossisomi La SOD è il sistema antiossidante piu’ veloce ed efficace con formazione di H2O2, molecola potenzialmente tossica che viene scissa dalle catalasi in H2 e O2
  22. 22. Anti Ossidanti Di origine alimentare •Vitamina C o Acido Ascorbico (agrumi) •Vitamina E (alfa-tocoferolo) (olii vegetali) •Polifenoli (flavonoidi) (olio di oliva) •Oligoelementi (selenio, rame, zinco, manganese) (pesce, crostacei) •Astaxantina (crostacei) •Acido lipoico (carni rosse, fegato)
  23. 23. Anti Ossidanti Di origine alimentare •Resveratrolo (uva) •Caffeina (caffè) •Acido ellagico (melograno) •Quercetina (mela) •Teofillina (tè verde)
  24. 24. Anti Ossidanti Di origine alimentare CAROTENOIDI •Luteina (spinaci) •Zeaxantina (peperoni) •Criptoxantina (pepe rosso) •Vitamina A (olio di fegato) •Licopene (pomodoro)
  25. 25. Anti Ossidanti PROTEINE CHELANTI METALLI •Albumina •Transferrina •Ferritina •Ceruloplasmina
  26. 26. Anti Ossidanti • Aminoacidi solforati (Cistina, Metionina, Cisteina, Taurina, Acido Cisteico) • EDTA (Pb) • Picnogenolo (pino marittimo) • Carnitina (carne ovina)
  27. 27. Fertilita e Fecondità • Fertilità : capacità riproduttiva di un individuo • Si misura dal numero di figli per esemplare della popolazione e per coppia • Fecondità Capacità di riproduzione «potenziale» di un individuo o di una popolazione
  28. 28. Sterilità Definizione OMS «Situazione di coppia in cui uno o entrambi i membri sono affetti da condizione fisica «permanente» che non rende possibile il concepimento» (azoospermia, assenza di utero, chiusura tube, castrazione, menopausa precoce)
  29. 29. Sterilità PRIMARIA •Si riferisce a soggetti che non sono mai stati in grado di concepire SECONDARIA •Impossibilità a concepire un altro figlio dopo aver portato a termine una o più gravidanze normali
  30. 30. Infertilita’ • Situazione in cui una coppia per cause «relative» all’uomo o alla donna, non riesce ad ottenere una gravidanza dopo un anno di rapporti frequenti e non protetti. • Non si tratta di condizione assoluta ma relativa e risolvibile in parte • Di norma entrambi i componenti della coppia presentano problemi
  31. 31. FATTORI CAUSALI • • • • Fattore maschile Fattore femminile Fattore di entrambi Fattore inspiegato 25% 23% 17% 35% • 15% delle coppie italiane presentano difficoltà al concepimento
  32. 32. FATTORI CAUSALI • Innalzamento età matrimonio • Malattie sessualmente trasmissibili • Errati stili di vita • Dieta scorretta • Obesità • Sedentarietà • Sindrome metabolica • Stress ossidativo !!!!
  33. 33. Stress ossidativo e riproduzione •Gran parte degli studi scientifici sono focalizzati sul maschio (risultati semplici da ottenere) •Per la donna risultati non univoci (difficili da ottenere) •Donna più resistente stress ossidativo (gametogenesi molto differente da quella maschile)
  34. 34. Stress ossidativo e riproduzione Impatto negativo su: 1.Gametogenesi 2.Fecondazione 3.Impianto 4.Sviluppo embrio-fetale 5.Gravidanza
  35. 35. Condizioni Favorenti stress ossidativo apparato riproduttivo maschile • • • • • • • • Varicocele Prostatiti acute e croniche Epididimiti Deferentiti Vesciculiti Criptorchidismo Leucocitosi spermatica Infezioni sessualmente trasmesse
  36. 36. Ros e danni gamete maschile Lo spermatozoo è una cellula essenziale, altamente specializzata, scarsamente dotata dei meccanismi di difesa antiossidanti tipici delle altre cellule dell’organismo, in quanto manca del citoplasma e possiede una membrana ricca di acidi grassi polinsaturi facilmente ossidabili.
  37. 37. Ros e danni gamete maschile • • • • Numero Motilità Mobilità Morfologia
  38. 38. Ros e danni gamete maschile • • • • • • Membrana spermatica DNA spermatico Mitocondri Leucocitosi Iperviscosità Alterata gametogenesi in ogni sua fase
  39. 39. Danno di membrana • Perossidazione lipidica della membrana spermatica ricca di acidi grassi polinsaturi • Riduzione della fluidità, della stabilità e permeabilità di membrana • Ostacolata reazione acrosomiale fra i due gameti.
  40. 40. Danno motilità e maturazione • ROS in quantità fisiologiche favoriscono una regolare spermatogenesi • ROS in quantità elevate interferiscono su maturazione e acquisizione motilità • Non interferenza sulla spermatogenesi
  41. 41. Danno DNA spermatico • ROS in grado di rompere il DNA dello spermatozoo frammentandolo (Azione Mutagena) • Danno DNA accelera processo di apoptosi e riduce numero spermatozoi (oligospermia) • Aumento delle forme immature e alterate nella morfologia (teratozospermia)
  42. 42. DIAGNOSTICA DNA • Blu di Anilina Test colorimetrico che evidenzia gli spermatozoi con DNA frammentato (si colorano di blu) • Test di dispersione cromatinica Il DNA frammentato appare senza alone dopo denaturazione acida e rimozione proteine nucleari • Indice di deformità spermatica Rapporto numero di spermatozoi deformi rispetto ai normali
  43. 43. DIAGNOSTICA • D-ROMs test. (Reactive Oxygen Metabolites) Misura la capacità ossidante totale del sangue, per via spettrofotometrica, dosando gli spettrofotometrica Idroperossidi, generati dall’attacco ossidativo dei ROS su differenti substrati. • Quantizza lo stato di ossidazione ematica espresso in Unità Carratelli (U.CARR) con valore di riferimento 250300 U.CARR • Valori superiori a 350 evidenziano notevole stress ossidativo
  44. 44. DIAGNOSTICA FORT TEST (free Oxygen Radicals Test) •Test colorimetrico che utilizza la reazione di Fenton, catalizzata da ioni Ferro, che genera prodotti aminici stabili e colorabili a partire dai radicali acidi del sangue. •I valori di assorbimento della luce vengono trasformati dallo spettrofotometro in unità convenzionali denominate Unità Fort • > 300 UF stato di stress ossidativo
  45. 45. DIAGNOSTICA FORD TEST (Free Oxygen Radicals Defence) •Test colorimetrico che determina la capacità antiossidante del sangue •Basato sulla reazione di un radicale colorato che si riduce in presenza di antiossidanti •Maggior antiossidanti nel sangue maggior scomparsa della colorazione •FORT E FORD test sono inversamente proporzionali •E’ preferibile non effettuare misure assolute ma riferirsi al valore basale soggettivo di ciascun individuo
  46. 46. DIAGNOSTICA Sperm TEST (misura stress ossidativo nello sperma) • Possibile effettuare il dosaggio dei lipoperossidi nello sperma intero o sulle membrane degli spermatozoi • I lipoperossidi ossidano il Ferro che si lega a Tiocianato generando composto colorato misurabile in fotometria • Più il valore è alto e maggiore la concentrazione dei ROS nello sperma
  47. 47. ROS E INFERTILITA’ FEMMINILE • Studio più difficoltoso e risultati di significato meno univoco rispetto alla infertilità maschile • Differente dinamica della gametogenesi femminile (ovulo cellula più resistente) • Azione più complessa dei ROS sull’apparato genitale femminile • Difficoltà ad effettuare prelievi
  48. 48. ROS E INFERTILITA’ FEMMINILE SITUAZIONI GINECOLOGICHE IN CUI E’ RICONOSCIUTA INFLUENZA DEI ROS •PCO •Endometriosi •Infertilità inspiegata •Menopausa precoce
  49. 49. ROS E INFERTILITA’ FEMMINILE SITUAZIONI GINECOLOGICHE IN CUI E’ RICONOSCIUTA INFLUENZA DEI ROS •Contraccezione ormonale •Terapia ormonale sostitutiva •Dismenorrea •Depressione
  50. 50. ROS E INFERTILITA’ FEMMINILE PATOLOGIE OSTETRICHE IN CUI E’ RICONOSCIUTA AZIONE DEI ROS •Difficoltà di impianto •Aborto spontaneo •Poliabortività •Preeclampsia
  51. 51. ROS E INFERTILITA’ FEMMINILE PATOLOGIE OSTETRICHE IN CUI E’ RICONOSCIUTA AZIONE DEI ROS •Diabete gestazionale •Ritardo di crescita intrauterino •PROM •Parto pretermine
  52. 52. ROS E INFERTILITA’ TERAPIA 1. 2. Integrazion e Modifica stile di vita
  53. 53. Integratori….. (forma-pensiero) Tanto si tratta di prodotti naturali, che male possono fare??!!
  54. 54. Integratori • Realmente utili in casi comprovati di Stress Ossidativo • Se somministrati a sproposito e in quantità eccessiva possono sortire effetto contrario
  55. 55. Integratori (min 4-6 mesi) • • • • • • • Glutatione Vitamina C Vitamina E Licopene Beta-carotene Astaxantina Zinco
  56. 56. Integratori (min 4-6 mesi) • • • • • • • Quercetina Serenoa Repens Bromelina Mirtillo Estratti di Papaya Carnitina Ubidecarenone
  57. 57. Stili di vita • Modifica stili di vita • Nutrizione corretta (Dieta mediterranea) • Moderata attività fisica quotidiana • Pensare positivo • Volersi bene
  58. 58. Dieta mediterranea Differenze di consumo alimentare delle popolazioni mediterranee rispetto ai nordeuropei •Olio di oliva (4 x) •Pesce (2x) •Verdura (60% >) •Frutta (20% >) •Cereali (20% >) •Latticini, panna, burro (50%<) •Carne (50%<) •Uova (15%<)
  59. 59. Dieta come fattore antiossidante • Dieta importante fattore di equilibrio acido-base • Dieta proteica animale produce scorie acide • Dieta vegetale neutralizza eccesso acidi • Carico acido degli alimenti misurabile in valore positivo e in valore negativo (PRAL o carico acido renale potenziale) • Alimenti alcalinizzanti prefisso negativo • Alimenti acidificanti prefisso positivo
  60. 60. Acidosi metabolica e nutrizione
  61. 61. Acidosi metabolica e nutrizione
  62. 62. Potere antiossidante degli alimenti • E’ stato misurato il potere antiossidante degli alimenti mediante unità di misura definita ORAC (oxigen radical adsorbance capacity) • Ogni soggetto dovrebbe assumere almeno 5000 unità al giorno !!!
  63. 63. Potere antiossidante degli alimenti I cibi sono stati divisi in 3 gruppi •PRIMO GRUPPO 200 unità ORAC per porzione (Albicocche, Melone, Pera, Pesca, Banana, Mela, Melanzana, Pomodori, Cetrioli) •SECONDO GRUPPO 500 unità ORAC per porzione (Avocado, Kiwi, uva nera, Susine, peperoni, Succo di agrumi) •TERZO GRUPPO 1000 unità ORAC per porzione (Fragole, Arance, Mirtilli, Spinaci, More, Barbabietole, Cavolo verde cotto, Broccoli, Olio di oliva)
  64. 64. Potere antiossidante degli alimenti vegetali • • • • • • • • • • • • • • Succo di uva nera 1 bicchiere = 5216 unità Mirtilli 1 tazza = 3480 unità Cavolo verde cotto 1 tazza = 2048 unità Spinaci cotti 1 tazza = 2042 unità Barbabietola cotta 1 tazza = 1782 unità More 1 tazza = 1466 unità Prugne nere 3 = 1454 unità Cavoli di Bruxelles cotti 1 tazza = 1384 unità Succo di pompelmo 1 bicchiere = 1274 unità Pompelmo rosa 1 = 1188 unità Fragole una tazza = 1170 unità Succo di arancia 1 bicchiere = 1142 unità Arancia 1 = 983 unità Susina 1 = 626 unità
  65. 65. Potere antiossidante degli alimenti vegetali • • • • • • • • • • Avocado 1 = 571 unità Uva nera un grappolino = 569 unità Peperone 1 = 529 unità Kiwi 1 = 458 unità Patata americana 1 = 433 unità Fagiolini cotti una tazza = 404 unità Cavolfiore cotto una tazza = 400 unità Uvetta nera 1 cucchiaio = 396 unità Cipolla 1 = 360 unità Uva bianca 1 grappolo = 357 unità
  66. 66. Potere antiossidante degli alimenti vegetali • • • • • • • • • • Melanzana 1 = 326 unità Mela 1 = 301 unità Pesca 1 = 248 unità Banana 1 = 223 unità Pera 1 = 222 unità Melone tre fette = 197 unità Spinaci crudi 1 piatto = 182 unità Albicocche 3 = 172 unità Pomodori 1 = 116unità Cetrioli 1 = 36 unità
  67. 67. Considerazioni finali per una corretta…..gametogenesi!!! • Dieta equilibrata e prevalentemente vegetale • Mantenersi snelli • No fumo e alcool • No sindrome metabolica • Attività fisica moderata e costante • Evitare ambienti inquinati • Rispettare l’ ambiente • Utilizzo integratori con giudizio • Dormire le ore necessarie!!!
  68. 68. Grazie per ascolto!!!!!!!!!!!
  69. 69. www.antoniocanino.it

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