I Mitocondri produttori di radicali liberi

I Mitocondri produttori di radicali liberi

I mitocondri sono i principali produttori di radicali liberi. I mitocondri sono organelli deputati alla produzione di energia attraverso la fosforilazione ossidativa; i mitocondri utilizzano l’ossigeno per ossidare zuccheri e grassi per produrre energia.

I mitocondri sono piccoli come batteri ed assomigliano ai batteri. Vivono all’interno di ogni nostra singola cellula a migliaia; in una cellula del cuore possono vivere circa 5000 mitocondri.

I Mitocondri sono organelli che vivono all’interno della cellula. Dico che vivono all’interno della cellula, perché questi organelli sono quasi dotati di vita propria: hanno un loro DNA, hanno i loro ribosomi ed i loro tRA-transfer per sintetizzare in autonomia alcune proteine e sono in grado di crescere, moltiplicarsi, fondersi e morire.

Attenzione! I mitocondri non sono completamente autonomi nel vivere, ma dipendono principalmente dal supporto della cellula che li ospita.

La maggior parte dell’ossigeno che viene trasportato con il sangue, raggiunge le cellule e va a finire per il 90% all’interno dei mitocondri per essere trasformato dal complesso-4 DELL’ ETC in acqua. La respirazione mitocondriale consiste nel trasferire gli elettroni estratti dai nutrienti attraverso il ciclo di Krebs direttamente all’ossigeno, formando acqua. In questo trasferimento di elettroni, si genera energia vitale ATP e calore corporeo che da vita agli esseri viventi.

Il passaggio di elettroni parte dal complesso-1 fino a raggiungere il complesso-4 per poi essere scaricato sull’ossigeno, formando acqua. Questo flusso di elettroni però non è perfetto! Una piccola parte di elettroni sfugge e si combina violentemente con l’acqua formando ione superossido, un potente radicale libero nocivo alle strutture cellulari.

Si stima che del 90% dell’ossigeno utilizzato dai mitocondri, circa 1-2% si trasforma in ione superossido. Lo ione superossido viene rapidamente trasformato in perossido di idrogeno dall’enzima MnSOD. Il perossido di idorgeno è un radicale libero che a piccole dosi, aiuta a sostenere le funzioni mitocondriali. Quindi un po’ di stress ossidativo fa bene! Diventa pericoloso quando i mitocondri aumentano cronicamente la produzione dei livelli di ione superossido e di perossido di idrogeno, portando alla disfunzione mitocondriale ed all’invecchiamento e malattie degenerative.

L’attività fisica provoca un innalzamento acuto (ossia temporaneo) di radicali liberi; appena si cessa, i livelli di radicali liberi si normalizza; Ma chi pratica attività fisica in modo eccessivo “senza adeguato recupero”, rischia di danneggiare le strutture cellulari e promuovere l’invecchiamento.

Con l’attività fisica aumenta proporzionalmente all’intensità e durata, la produzione di ione superossido. Fortunatamente l’organismo si adatta allo stress ossidativo indotto dallo sport, innalzando i livelli di enzimi antiossidanti (catalasi, MnSOD, GPX, GST, HO-1, etc). Quetso spiega il perché chi pratica regolarmente attività fisica “rispettando i tempi di recupero”, tende ad assumere un fenotipo giovanile ed una salute buona”. Non si può dire la stessa cosa per tutti coloro che invece eccedono cronicamente allo sport e/o al lavoro fisico; il loro corpo non riesce ad adattarsi all’impennata di radicali liberi e viene devastato dall’ossidazione.

Anche alcune carenze vitaminiche e di oligominerali, può impennare l’aumento di radicali liberi nei mitocondri: Mancanza di vitamine del gruppo B, vitamina C, selenio, zinco, rame, zolfo, etc, possono rendere precari i flussi di elettroni lungo ETC.

Infine ricordiamo che alcune sostanze tossiche, come l’arsenico ed il mercurio, possono danneggiare L’ETC ED INCREMENTARE IL FLUSSO DI ROS.

Il flusso inverso degli elettroni provoca l’esplosione dello stress ossidativo

I mitocondri possono innalzare i livelli di Ione superossido e promuovere l’invecchiamento, quando il flusso di elettroni si inverte da sinistra verso destra, e gli elettroni tornano indietro verso il complesso-1.

Il complesso-1 si chiama anche NADH/ CoQ10 reduttasi; questo complesso mitocondriale trasferisce normalmente i protoni e gli elettroni dal NADH generato dal ciclo di Krebs al CoQ10, rigenerando il NAD che promuove la longevità e la salute.

In certe circostanze, gli elettroni dell’ETC ritornano indietro, ed il complesso-1 funziona all’inverso, consumando NAD per produrre NADH, e contemporaneamente trasforma l’ossigeno convertendolo in Ione superossido m(potente radicale libero). L’inversione del flusso di elettroni è molto comune nelle cellule delle persone anziane, e potrebbe essere questa una delle principali cause dell’invecchiamento (calo del NAD ed aumento dello stress ossidativo). In articoli precedenti, avevo suggerito che il NAD è una molecola legata alla longevità, perché fa funzionare le SIRTUINE e le PARP che mantengono giovani le cellule. Tutto ciò che aumenta il NAD, promuove la longevità e la salute. Il NAD aumenta con l’attività fisica, il digiuno intermittente, una dieta ricca di polifenoli inibitori delle SARM e dei CD38; anche l’integrazione di niacina precursore del NAD promuove la longevità. I polifenoli promuovono la longevità attraverso l’inibizione degli enzimi che distruggono il NAD, ossia i CD38 e SARM-1 che sono ectoenzimi presenti sulle membrane delle cellule immunitarie infiammate.

Un potente fattore che consuma NAD nelle cellule IL FLUSSO INVERSO DEGLI ELETTRONI LUNGO ETC. Quando gli elettroni si invertono, il complesso-1 invece di produrre NAD, produce NADH e consuma ossigeno per produrre Ione superossido. Nell’invecchiamento aumenta la tendenza nei mitocondri degli anziani ad invertirsi il flusso di elettroni, con la conseguente esplosione dei radicali liberi e l’esaurimento del NAD.

Tentare di prevenire l’inversione degli elettroni lungo ETC, potrebbe rappresentare una strategia per prevenire malattie tumorali, invecchiamento, e migliorare la longevità.

Il flusso di elettroni, quando si inverte, provoca:

1. esaurimento del NAD (molecola della longevità)
2. Aumento dello ione superossido.

Lo ione superossido viene trasformato da MnSOD in perossido di idrogeno, il quale a sua volta attiva la proteina della staminalità NOTCH attraverso l’ossidazione dei ponti disolfuro. Un attivazione moderata di NOTCH è positiva, perché aiuta le cellule staminali a risvegliarsi, autorinnovarsi e cessato lo stresss ossidativo, una parte di esse a differenziarsi in nuovo tessuto, ed un altra parte a ritornare nelle loro nicchie a dormire. Quando però lo stress ossidativo attiva cronicamente NOTCH, c’è il rischio che le cellule staminali si esauriscono (accelerando il declino dell’invecchiamento), oppure prmuovere il cancro. Cercare di prevenire l’attivazione cronica della staminalità attraverso NOTCH, significa prevenire il cancro e l’invecchiamento., e questo è possibile farlo, trovando strategia per frenare il flusso di elettroni inverso dell’ETC.

Fattori che possono promuovere l’inversione degli elettroni nell’ETC, sono:

1. Accumulo di acido succinico (questo accade durante l’infiammazione e nel metabolismo delle cellule tumorali come ho tentato di spiegare nel post sulla respirazione del fumarato.
2. Alti livelli di ATP nel mitocondrio (spingono la formza motrice degli elettroni, all’indietro)
3. scarsa presenza di ossigeno nei tessuti (se manca l’ossigeno, il complesso-4 non può scaricare gli elettroni dell’ETC sull’ossigeno, e quindi gli elettroni ritornano indietro verso il complesso-1.

Curioso sapere che i BIGUANIDI in generale, e la METFORMINA in particolare, sono inibitori del complesso-1; queste sostanze oltre ad essere utili per il diabete-2, sembrano possedere proprietà antitumorali ed antiobesità. Queste proprietà curative dei BIGUANIFI edella METFORMINA, potrebbero dipendere dalla capacità di queste sostanze di impedire il flusso inverso degli elettroni?

Fonte Bibliografica

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