Il Solfuro di Idrogeno è un modulatore epigenetico degli enzimi antiossidanti
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Il Solfuro di idrogeno è un gas infiammabile dall’odore di uova marce. Se inalato è tossico è mortale, ma se prodotto a basse dosi all’interno delle nostre cellule, oltre a non essere tossico, funge da antiossidante, nutriente energetico e promuove la longevità.
L’organismo produce solfuro di idrogeno, nelle seguenti condizioni fisiologiche:
- Restrizione calorica e digiuno intermittente
- Restrizione dietetica dell’amminoacido metionina
- Attività fisica aerobica (per esempio lunghe passeggiate a piedi o in bicicletta)
- Consumo di alimenti che sprigionano solfuro di idrogeno e composti solforati (per esempio l’aglio, la cipolla e le crocifere)
- Alcuni farmaci sperimentali che sprigionano solfuro di idrogeno a lenta cessione, come il farmaco sperimentale FW1256
- Alcuni microorganismi della flora batterica intestinale, come il Desulfivibrio, il desulfobacter e la veilonella del maratoneta.
Il Solfuro di Idrogeno a basse dosi, funge da antiossidante e da modulatore epigenetico dell’espressione degli enzimi antiossidanti.
Il Solfuro di Idrogeno, funge da antiossidante, perché protegge i residui di cisteina che sporgono sulla superficie delle proteine, dall’ossidazione. Quasi tutte le proteine dell’organismo, presentano residui di cisteina all’esterno, che sono sensibili all’ossidazione; se si ossidano, le proteine smettono di funzionare; Il solfuro di idrogeno legandosi per sulfidrilazione alle cisteine delle proteine, previene la loro ossidazione e denaturazione; quindi il solfuro di idrogeno è un antiossidante che protegge le proteine “prevenendo l’invecchiamento”.
Ma il solfuro di Idrogeno è più di un semplice antiossidante! Il solfuro di Idrogeno è anche un modulatore epigenetico dell’espressione degli enzimi che innalzano le difese antiossidanti.
Il Solfuro di Idrogeno è un attivatore allosterico del fattore della respirazione nucleare NRF-2. Il solfuro di idrogeno stimola NRF-2 a migrare nel nucleo della cellula, posarsi in una zona del DNA chiamato “ARE (elemento della risposta antiossidante)”, inducendo il DNA ad esprimere circa un centinaio di enzimi antiossidanti come la catalasi, la SOD, il GPX, il GST, L’Heme-ossidasi, gli enzimi che sintetizzano il glutatione, etc. Ne consegue che la produzione di piccole quantità di Solfuro di Idrogeno, aumenta gli enzimi che ci difendono dai radicali liberi e dalle sostanze inquinanti, diventando più resistenti all’invecchiamento.
Come fa il Solfuro di Idrogeno ad attivare NRF-2?
Normalmente nel citoplasma delle cellule è presente NRF-2 agganciato a KEAP-1. KEAP-1 inibisce NRF-2, legandosi ad essa. Quando l’organismo produce solfuro di idrogeno, questo gas, va a sulfidrare i 5 residui di cisteine di KEAP1, provocando il distacco di KEAP-1 da NRF-2; In questo modo NRF-2 potrà migrare verso il nucleo della cellula, adagiarsi in una zona specifica del DNA, chiamato elemento di risposta antiossidante “ARE”, ed inducendo l’espressione genica di un centinaio di enzimi antiossidanti diversi che eleveranno la barriera antiossidante.
Inoltre KEAP-1 che si è staccato da NRF-2, funge da inibitore di IKK, bloccando l’attivazione dell’interruttore cellulare dell’infiammazione NF-KB.
Quindi il solfuro di idrogeno oltre ad essere un antiossidante diretto, funge da modulatore epigenetico dell’espressione degli enzimi antiossidanti e funge anche da antinfiammatorio.
Qualche informazione in più su KEAP-1.
Abbiamo detto che KEAP-1 si trova nel citoplasma legato a NRF-2; Per attivare le difese antiossidanti, bisogna staccare KEAP-1 da NRF-2. Il solfuro di idrogeno a basse dosi, ha la proprietà di staccare KEAP-1 da NRF-2. KEAP-1 possiede circa 5 residui di cisteina sulla sua superficie, e sono sensibili agli ossidanti ed al solfuro di idrogeno. I 5 residui di cisteina di KEAP-1, sono: Cys151, Cys273, Cys288, Cys613 e Cys434;
E’ stato dimostrato che il solfuro di Idrogeno è in grado di staccare KEAP-1 da NRF-2, quando sulfidrila la Cys151.
Il Solfuro di Idrogeno promuove anche gli enzimi del ringiovanimento epigenetico
Noi invecchiamo, perché invecchia anche il nostro DNA. L’invecchiamento epigenetico del DNA è proporzionale al grado di metilazione dei nostri geni. Più il nostro DNA è metilato, e più siamo vecchi; le persone e gli animali giovani, hanno un DNA poco metilato, mentre negli anziani è fortemente metilato. Con la metilazione, molti geni smettono di funzionare; ecco perché diventiamo vecchi!
Non tutti invecchiano alla stessa velocità!
Esistono persone che sembrano più giovani rispetto ai loro coetanei, ed altre che sembrano più vecchi. L’età biologica dipende dal grado di metilazione del DNA”.
Si dice che la restrizione dietetica della metionina, il digiuno intermittente e l’attività fisica promuovono la longevità in cavie di laboratorio, allungando la vita anche del 40%.
Anche i farmaci a lenta cessione di Solfuro di Idrogeno “come il farmaco sperimentale FW1256”, allunga la vita in cavie di laboratorio.
Sappiamo che restrizione calorica, restrizione di metionina ed attività fisica aumentano la produzione endogena di solfuro di idrogeno; quindi è probabile che l’effetto antinvecchiamento del digiuno intermittente, dell’attività fisica e della restrizione della metionina, dipendano in parte dalla produzione endogena di solfuro di idrogeno (H2S).
La domanda ora sorge spontanea: Come fa il Solfuro di Idrogeno a promuovere la longevità?
Lo fa attraverso l’aumento dell’espressione genica degli enzimi TET (metilcitosina diossigenasi), che hanno la funzione di ossidare ed eliminare i gruppi metilici dal DNA. Se riuscissimo ad attivare le TET, il DNA tenderebbe a ringiovanire, perché verrebbero eliminati un po’ di metili dai geni.
Dal punto di vista biochimico, il Solfuro di Idrogeno sulfidrila la cisteina n 105 Cys105 del fattore di trascrizione NFYB, inducendolo ad attivare l’espressione genica degli enzimi TET che provvederanno a ringiovanire il DNA, eliminando un po’ di metili. Gli enzimi TET per ringiovanire il DNA, richiedono anche della contemporanea presenza di vitamina C e di acido alfa-chetoglutarico; quest’ultima sostanza aumenta durante la restrizione calorica e l’attività fisica; Quindi come vedete, è tutto meravigliosamente collegato.
Il Solfuro di Idrogeno è anche un nutriente energetico cellulare: A basse dosi fornisce energia ai mitocondri.
Il solfuro di Idrogeno è l’unica sostanza innorganica sfruttata dalle cellule per produrre energia; quindi l’organismo trae energia non solo dagli zuccheri, grassi, proteine ed alcol, ma anche dal solfuro di idorgeno, che a differenza degli altri nutrienti è una sostanza inorganica; per chi volesse approfondire su queto tema, suggerisco i lettori a legger eil mio articolo “il quinto macronutriente: Il solfuro di Idrogeno” https://liborioquinto.altervista.org/il-quinto-macronutriente-il-solfuro-di-idrogeno/
Il solfuro di idrogeno ad alte dosi “se inalato”, è un veleno mortale, perché inibisce la respirazione mitocondriale; precisamente sopprime il citocromo-c-ossidasi; ma a piccole dosi può essere sfruttato dal mitocondrio per produrre energia. I Mitocondri sono dotati anche di specifici enzimi in grado di sfruttare il solfuro di idrogeno a scopi energetici. Questi sono gli enzimi SQOR (solfito-chinone ossidoreduttasi), ETHE-1, Rodanese e solfito ossidasi.
Pubblicato da
Tecnologo Alimentare dottor Liborio Quinto
esperto in Biochimica della Nutrizione e degli alimenti
Fonte Bibliografica consulatata (Il Solfuro di Idrogeno è un modulatore epigenetico degli enzimi antiossidanti)
- Xie L, Gu Y, Wen M, Zhao S, Wang W, Ma Y, Meng G, Han Y, Wang Y, Liu G, Moore PK, Wang X, Wang H, Zhang Z, Yu Y, Ferro A, Huang Z, Ji Y. Hydrogen Sulfide Induces Keap1 S-sulfhydration and Suppresses Diabetes-Accelerated Atherosclerosis via Nrf2 Activation. Diabetes. 2016 Oct;65(10):3171-84. doi: 10.2337/db16-0020. Epub 2016 Jun 22. PMID: 27335232; PMCID: PMC8928786.
- Bocci V, Valacchi G. Nrf2 activation as target to implement therapeutic treatments. Front Chem. 2015 Feb 2;3:4. doi: 10.3389/fchem.2015.00004. PMID: 25699252; PMCID: PMC4313773.
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I tre meccanismi con cui il Solfuro di Idrogeno innalza la longevità
Il solfuro di Idorgeno è un gas velenoso, che però a piccole dosi prodotte all’interno del nostro corpo, promuove la longevità in cavie di laboratorio ed esseri umani.
Il solfuro di Idrogeno viene prodotto quando pratichiamo il digiuno intermittente, facciamo attività fisica aerobica regolare (senza eccedere), oppure quando riduciamo il consumo di proteine ricche di metionina); In tutti questi casi, le nostre cellule producono solfuro di idrogeno “che allunga la vita”.
Anche mangiare l’aglio, la cipolla e le crocifere, aiuta a migliorare la longevità, perché queste verdure incrementano la quantità di solfuro di idrogeno nell’intetino, che diffondono poi in ogni angolo dell’organismo.
Gli scienziati hanno anche realizzato dei farmaci sperimentali a lenta cessione di solfuro di idrogeno, per promuovere la longevità negli animali di laboratorio; Uno di questi si chiama FW1256.
Ma con quali meccanismi il solfuro di Idrogeno promuove la longevità?
Il solfuro di idrogeno promuove la longevitàattraverso tre meccanismi:
Proteggendo le proteine sulfidrando i residui di cisteina, noti per essere sensibili all’ossidazione.
Inducendo l’espressione genica delle DNA demetilasi (ossia delle metil-citosine diossigenasi), per sulfidrilazione del fattore di trascrizione NFYB
Inducendo l’espressione genica degli enzimi antiossidanti (catalasi, glutatione perossidasi, Superossido dismutasi, heme-ossigenasi-1, etc) attraverso la sulfidrilazione della cisteina n 151 di KEAP-1, favorendo il distacco di KEAP-1 da NRF-2; In questo modo NRF-2 (fattore di trascrizione della respirazione nucleare), migra nel nucleo della cellula, si posa su una zona del DNA “ovvero sull’elemento di risposta antiossidante”, e promuove l’espressione genica di una batteria di enzimi antiossidanti che elevano lo scudo antiossidante dell’organismo.