INVECCHIAMENTO, RADICALI LIBERI ED AGENTI ANTIOSSIDANTI

INVECCHIAMENTO, RADICALI LIBERI ED AGENTI ANTIOSSIDANTI
DR. MARCO VACCARINO
INTRODUZIONE
L’analisi delle complesse relazioni tra caratteristiche demografiche ed
epidemiologiche della popolazione e’ necessaria per la razionale
pianificazione della ricerca medica e dell’assistenza sociale e sanitaria. In
questo secolo la popolazione anziana ha subito un aumento numerico e
relativo mai registrato in precedenza. L’ipotizzata compressione della
morbilita’, che avrebbe dovuto portare ad una diminuzione dell’incidenza e
della prevalenza delle patologie croniche e, quindi, ad un aumento della
speranza di vita priva di patologie e disabilita’ non si e’ finora realizzato. La
sopravvivenza superiore delle femmine rispetto ai maschi comporta un largo
numero di donne spesso sole, in condizioni di salute scadenti ed in
condizioni economiche precarie, che richiedono interventi assistenziali sociosanitari onerosi. Le proiezioni della popolazione nei prossimi 30-40 anni
indicano un progressivo aumento degli anziani, con tutte le pesanti
problematiche assistenziali che si possono prevedere.
Particolare attenzione va’ posta alle patologie disabilitanti che, pur non
essendo mortali, causano perdita dell’autosufficienza tale da non richiedere
continua cura ed assistenza. L’invecchiamento della popolazione e’
accompagnato infatti dall’aumento delle forme morbose la cui frequenze e’
massima nella terza e quarta eta’: neoplasie, malattie cardiovascolari,
diabete, affezioni croniche dell’apparato respiratorio, etc. La maggiore
frequenza con cui si presenta oggi la patologia dell’anziano, in massima
parte di tipo cronico-degenerativo, richiede un adeguamento in tal senso
delle strutture sanitarie e della preparazione culturale e professionale dei
medici e del personale sanitario in generale. Tale adeguamento e’ ancor piu’
necessario ove si tenga presente che le persone anziane, oltre ad essere
esposte ad un elevato rischio di malattie nosologicamente definite, sono
frequentemente soggette vari tipi di invalidita’ fisica ed a turbe psichiche, la
cui importanza deve essere valutata al fine di assicurare loro una adeguata
qualita’ della vita. Per assicurare alle persone anziane una dignitosa qualita’
della vita e’ necessario predisporre una serie di strutture e di servizi
differenziati che rispondano alle loro reali esigenze di salute. Occorre infatti
non solo curare le malattie proprie dell’eta’ avanzata ma anche prevenire
l’invalidita’ ed evitare l’emarginazione sociale. Si comprende quindi come la
risposta ai bisogni dell’anziano non puo’ essere solamente l’attivazione di
reparti ospedalieri di geriatria; questi anzi vanno limitati allo stretto
indispensabile per evitare che diventino dei cronicari ove l’anziano resti
recluso sino alla morte. Vanno invece attivati servizi sociali sul territorio
(centri culturali, strutture di assistenza domiciliare), servizi residenziali (casealbergo, comunita’-alloggio e case protette) e servizi ospedalieri territoriali
(ambulatori geriatrici, centri di riabilitazione motoria e di assistenza medica
ed infermieristica domiciliare).
Di primaria importanza in quest’ottica risulta la comprensione dei processi
fisiologici e patologici legati all’invecchiamento. Solo raggiungendo le
conoscenze sufficienti per prevenire o posporre le patologie e le disabilita’
dell’anziano, potremo considerare l’invecchiamento della popolazione come
una positiva conquista della nostra societa’ e non come un problema ed un
peso per le generazioni piu’ giovani.
DEFINIZIONE DELLA SENESCENZA
Dal punto di vista della patologia generale la senescenza e’ la fase
cronologica della vita delle cellule e dell’organismo che precede la morte
biologica. E’ un processo di deterioramento determinato geneticamente e
regolato da precise leggi biologiche.che si manifesta nella diminuzione del
trofismo, in aumento della sensibilita’ o diminuzione della resistenza agli
agenti nocivi, cioe’ in una diminuzione della “vitalita’” del soggetto.
Si distinguono una senescenza dell’organismo ed una senescenza cellulare.
La senescenza dell’organismo e’ caratterizzata da una serie di modificazioni
di tipo degenerativo che si stabiliscono a carico dei vari tessuti, organi e
sistemi.
Nella cute si assiste ad una perdita di elasticita’ da diminuzione del tessuto
adiposo, diminuzione della forza tensile, frammentazione delle fibre elastiche.
Nel sistema nervoso si ha una diminuzione del numero di neuroni ed
accumulo intravellulare di lipofuscine (pigmenti bruni), con conseguente
diminuzione della risposta agli stimoli e della velocita’ dei riflessi.
Nelle ossa si riscontrano perdita di sostanza ossea, decalcificazione dei
dischi intervertebrali e riduzione delle trabecole ossee, fenomeni che
determinano un aumento della fragilita’.
Nei reni si ha obliterazione dei vasi per arteriosclerosi e fibrosi glomerulare,
processi che portano alla diminuzione del numero dei nefroni.
Nei polmoni si hanno fenomeni di enfisema, processi infiammatori dei bronchi
e riduzione progressiva dell’elasticita’ del parenchima.
Nei testicoli e nelle ovaie si riscontrano fenomeni di ipotrofia dei tessuti
parenchimatosi e processi di fibrosi.
Nei vasi si presentano fenomeni di arteriosclerosi che portano alla riduzione
dell’elasticita’ della parete con diminuzione della velocita’ del flusso ematico,
sino all’occlusione completa.
La senescenza cellulare e’ un fenomeno che si manifesta in tempi variabili,
con alterazioni strutturali e funzionali che risultano tanto piu’ evidenti quanto
piu’ elevato e’ il grado di differenziazione raggiunto. A livello subcellulare le
manifestazioni della senescenza sono molto varie. Nelle cellule nervose
risulta caratteristica la diminuzione dei Corpi di Nissl, espressione di
alterazioni del reticolo endoplasmatico
e dei ribosomi. Una delle
manifestazioni piu’ comuni a carico del nucleo e’ l’aumento della frequenza
dell’aneuploidia. A carico della membrana plasmatici si ha una diminuzione
progressiva della permeabilita’ selettiva. Nelle cellule nervose, nel miocardio
e nei tubuli renali di riscontra un accumulo di lipofuscine la cui patogenesi e’
stata associata ad alterazione del metabolismo lipidico ed alla formazione di
complessi costituiti da perossidi lipidici e metalloproteine. Tutte queste
alterazioni degenerative possono ricondursi a influenze genetiche (instabilita’
genetica per mutazioni), a modificazioni del mezzo intercellulare o del
contenuto intracellulare (squilibrio metabolico per accumulo di detriti o perdita
di enzimi) ed all’attivazione di enzimi lisosomiali. Particolare importanza
riveste il ruolo dei radicali liberi, principalmente come causa di un aumento
dei fenomeni di perossidazione, con conseguente progressiva modificazione
delle membrane cellulari. In tal senso un effetto favorevole sulla longevita’ e’
svolto da diete a basso tenore di grassi saturi e con l’utilizzo di agenti
antiossidanti, come la 2-mercapto-etilamina che protegge dall’effetto delle
radiazioni ionizzanti.
La perossidazione
La perossidazione e’ un processo di ossidazione (idrossilazione) che ha
sede
strutturale nel reticolo endoplasmatico cellulare e che porta
all’inserimento di un atomo di ossigeno in un substrato organico con
formazione di un gruppo idrossilico. L’altro atomo di ossigeno viene ridotto ad
acqua. Questo processo richiede l’intervento dell’enzima monossigenasi o
idrossilasi, che catalizza l’idrossilazione del substrato, e di donatori di
elettroni (NADH e NADPH) che trasferiscono elettroni all’altro atomo di
ossigeno. Per questa duplice utilizzazione della molecola di ossigeno la
monossigenasi
e’ anche chiamata ossigenasi
funzione mista.
Le
monossigenasi sono responsabili non solo delle reazioni di idrossilazione
ma anche di quelle di desaturazione, particolarmente importanti nel
metabolismo degli acidi grassi. Nelle reazioni di per ossidazione spetta
particolare importanza la formazione di composti intermedi dell’ossigeno
parzialmente ridotto, superossidi estremamente reattivi e tossici, il radicale
superossido O2
e il perossido d’idrogeno, il cui metabolismo viene
controllato dalla superossidodismutasi. L’effetto perossidante sulle molecole
organiche puo’ essere prevenuto mediante accettori di elettroni come il
glutatione e la vitamina E.
Nella reazione perossidativa vengono coinvolte le proteine cellulari che
vanno incontro a denaturazione e polimerizzazione. La perossidazione porta
ad alterazione
della disposizione spaziale dei costituenti lipidici delle
membrane che vanno incontro alla perforazione di membrana. Ne derivano
alterazioni della permeabilita’
e del trasporto
a carico del reticolo
endoplasmatico e delle membrane lisosomiali, con attivazione delle idrolisi
(autolisi) e lesione dei mitocondri con alterazioni del metabolismo energetico.
Ogni tessuto ha un potenziale antiossigeno determinato dai fattori che
promuovono l’ossidazione (fattori perossidanti) e da quelli che la inibiscono
(fattori antiossidanti). Numerosi agenti lesivi modificano il bilancio ossidativi
delle cellule spostando l’equilibrio verso l’auto-ossidazione. Gli antiossidanti
non sono normalmente presenti nelle cellule in quantita’ sufficiente per
proteggere dalla perossidazione. L’azione degli antiossidanti e’ dovuta alla
inibizione delle reazioni indotte dai radicali liberi e quindi alla prevenzione
della degradazione perossidativa dei lipidi delle membrane cellulari.
Fumo di sigaretta e deplezione di agenti antiossidanti
Il fumo di sigaretta e’ ritenuto il principale fattore causale nello sviluppo della
BPCO, termine che raggruppa bronchite cronica ed enfisema. Recenti studi
hanno focalizzato la loro attenzione sull’apopotosi cellulare, il suicidio
cellulare responsabile della distruzione del tessuto polmonare responsabile
dell’enfisema. L’apoptosi e’ una forma controllata di morte cellulare che si
manifesta durante situazioni biologiche normali al fine di rimuovere cellule
“indesiderate” senza che esse rilascino i loro contenuti tossici nell’ambiente
extracellulare. L’apoptosi impropria, inadeguata o eccessiva, e’ implicata nei
quadri patologici di molte malattie, enfisema e bronchite cronica comprese.
Studi recenti hanno dimostrato che il fumo di sigaretta inibisce l’apoptosi
cellulare e favorisce invece la necrosi, intesa come distruzione della
membrana cellulare
e conseguente
rilascio di sostanze tossiche
intracellulari con ulteriore danno tessutale. Sostanzialmente si assiste ai
seguenti fenomeni:
a)Esposizione al fumo di sigaretta con deplezione di glutatione ridotto e
ditiotreitolo, antiossidanti dell’ambiente extracellulare.
b)Proseguimento dell’esposizione con necrosi cellulare, rilascio del contenuto
delle cellule in ambiente extracellulare, reclutamento di cellule infiammatorie
sull’area danneggiata con conseguente danno diretto al tessuto circostante.