Antiossidanti | Come Funzionano? Benefici, Dieta, Integratori

Cosa Sono

Gli antiossidanti sono composti naturali o sintetici che inibiscono o ritardano il processo di ossidazione.

Nel corpo umano, la principale funzione degli antiossidanti è proteggere le cellule dai danni strutturali e funzionali causati dai radicali liberi.

I radicali liberi sono molecole reattive che possono arrecare danno quando i loro livelli diventano troppo alti. Ossidando lipidi, DNA e altre molecole biologiche, possono infatti danneggiare le cellule e i tessuti.

L’accumulo di questi danni aumenta il rischio di cancro e malattie neurodegenerative, oltre ad accelerare il processo di invecchiamento ^{1, 2}.

Fortunatamente, gli antiossidanti possono interagire con i radicali liberi prima che danneggino le cellule.

Tipi di Antiossidanti

Gli antiossidanti dell’organismo umano si possono distinguere in:

• antiossidanti enzimatici: catalasi, superossidodismutasi, glutationeperossidasi;
• antiossidanti non enzimatici: vitamina C, vitamina E, carotenoidi, coenzima Q10, vari polifenoli ecc..

Gli antiossidanti enzimatici vengono prodotti in autonomia dall’organismo, mentre quelli non enzimatici derivano soprattutto dalla dieta.

L’alimentazione fornisce quindi un prezioso contributo nel sostenere e potenziare le difese antiossidanti dell’organismo, soprattutto in condizioni di stress ossidativo.

Radicali liberi

I radicali liberi sono molecole piccole, instabili e altamente reattive, che vengono continuamente prodotte dall’organismo.

Se non esistessero gli antiossidanti, i radicali liberi causerebbero molto rapidamente danni seri alle cellule, causando la morte dell’organismo.

Tuttavia, grazie alle difese antiossidanti, i radicali liberi vengono opportunamente gestiti e resi addirittura importanti per la salute cellulare.

I radicali liberi, infatti, fungono da molecole segnale per regolare il metabolismo cellulare ¹. Inoltre, sono utilizzati dai globuli bianchi per combattere le infezioni.

Come Agiscono

I radicali liberi sono molecole chimicamente instabili, perché contengono uno o più elettroni spaiati.

Questa instabilità li rende altamente reattivi, perché tendono a rubare elettroni ad altre molecole per raggiungere il proprio equilibrio.

In questo modo, i radicali liberi innescano una reazione a catena che alla fine danneggia la cellula vivente.

Tipi di Radicali Liberi

I radicali liberi non sono tutti uguali, così come diversi e specifici sono i meccanismi antiossidanti di difesa.

Tra i più conosciuti, ricordiamo i cosiddetti ROS (o radicali liberi dell’ossigeno), che sono tra i radicali liberi a maggior diffusione nell’organismo umano.

Altri radicali liberi comprendono i RNS (radicali liberi dell’azoto, come ossido nitrico e perossinitrito) e il radicale carbonato, CO₃·⁻⁻.

Stresso Ossidativo

Quando i radicali liberi prevalgono sugli antiossidanti, si instaura una condizione chiamata stress ossidativo.

Lo stress ossidativo prolungato può danneggiare il DNA e altre importanti molecole biologiche.

L’accumulo di questi danni aumenta il rischio di cancro e malattie neurodegenerative, oltre ad accelerare il processo di invecchiamento ^{2, 3}.

Cause di Stress Ossidativo

Lo stress ossidativo è causato da una sovraproduzione di radicali liberi, che sovrastano le difese antiossidanti dell’organismo.

I radicali liberi vengono continuamente prodotti dal normale metabolismo corporeo. Tuttavia, una loro sovraproduzione può essere causata da:

• eccessiva esposizione solare;
• inquinamento dell’aria;
• radiazioni ionizzanti (incluse quelle usate a scopi terapeutici e diagnostici);
• esercizio fisico intenso e prolungato;
• fumo di sigaretta;
• abuso di alcool;
• eccesso di minerali o metalli pesanti (inclusi ferro, rame, cromo, cobalto, vanadio, cadmio, arsenico, nichel);
• iperglicemia;
• infezioni batteriche, fungine o virali;
• malattie ad andamento cronico e degenerativo;
• infiammazione cronica di basso grado;
• stress fisico o emotivo;
• dieta inadeguata, in particolare l’eccessiva assunzione di zuccheri semplici e acidi grassi saturi;
• carenza di antiossidanti ⁴;
• eccesso di antiossidanti, come le vitamine C ed E ⁵.

Lo stress ossidativo prolungato porta a un aumentato rischio di esiti negativi per la salute, come malattie cardiovascolari e alcuni tipi di cancro.

Antiossidanti Endogeni

Gli antiossidanti sono essenziali per la sopravvivenza degli esseri viventi.

Pertanto, il corpo umano non può permettersi di demandare una funzione così importante alla variabilità dell’apporto alimentare.

L’evoluzione ha quindi dotato l’organismo di difese antiossidanti autonome, in gran parte indipendenti dall’apporto alimentare.

I cosiddetti antiossidanti endogeni (cioè propri dell’organismo) comprendono:

• sistemi enzimatici:
  • glutatione perossidasi;
  • glutatione reduttasi;
  • superossido dismutasi (Mn/Cu/Zn SOD);
  • catalasi;
  • perossiredoxina;
• sistemi non enzimatici:
  • ceruloplasmina, transferrina, albumina: in grado di legare ioni metallici ossidanti (es. ferro e rame);
  • altre sostanze con capacità antiossidanti come acido urico, bilirubina, melatonina.

Alcuni minerali provenienti dalla dieta (rame e ferro in particolare, ma anche manganese e selenio) sono coenzimi essenziali di antiossidanti endogeni come la superossido dismutasi e la catalasi.

Antiossidanti nella Dieta

Un prezioso contributo alle difese antiossidanti dell’organismo è dato dall’apporto dietetico.

A fianco delle più note vitamine con attività antiossidante, come le Vitamine A, C, E, si aggiungono altre molecole antiossidanti come:

• acido alfa lipoico,
• coenzima Q10,
• carotenoidi (ad es. astaxantina, licopene, beta-carotene, luteina e zeaxantina),
• glucosinolati e isotiocianati (ad es. sulforafano);
• polifenoli (composti che conferiscono ai vegetali colori molto intensi):
  • flavonoidi:
    • flavoni;
    • flavonoli;
    • flavanoni;
    • flavan-3-oli;
    • isoflavoni;
    • antocianine;
  • acidi fenolici;
  • stilbeni;
  • lignani;
• terpeni e terpenoidi.

Cibi ricchi di antiossidanti

Gli alimenti più ricchi di antiossidanti comprendono:

• Verdure: broccoli, cavoli, peperoni, spinaci, barbabietole
• Frutta: arance, mele, fragole, bacche di goji, prugne, mirtilli, lamponi e altri frutti di bosco.
• Cereali integrali e pseudocereali: avena, amaranto, orzo, quinoa, grano saraceno, riso integrale.
• Legumi: fagioli, cicerchie, ceci, piselli.
• Frutta secca a guscio: noci, noci pecan, mandorle, nocciole, pistacchi ecc.
• Bevande: caffè, tè.
• Cacao e Cioccolato extra-fondente.

I benefici per la salute associati a una dieta ricca di vegetali freschi non dipendono da singoli antiossidanti, ma dalla varietà di antiossidanti che apportano ⁶.

Inoltre, questi alimenti forniscono altri nutrienti funzionali come sali minerali, fibre e vitamine, con un impatto positivo sulla salute umana.

NOTA: l’azione antiossidante della dieta sembra più importante e meglio recepita dall’organismo quando uno stress ossidativo è in atto. Al contrario, in condizioni di omeostasi, le difese antiossidanti endogene sembrano in grado di tamponare eccessi ossidativi senza necessitare del contributo dietetico ^{7, 8}.

Esistono Antiossidanti di Origine Animale?

Gli alimenti ricchi di proteine, come le uova, il pesce e la carne, possono dare un certo contributo all’azione antiossidante.

Infatti, molti peptidi prodotti dalla digestione delle proteine hanno dimostrato di combattere efficacemente i radicali liberi.

Ad esempio, il collagene idrolizzato ha dimostrato di poter offrire una certa protezione dallo stress ossidativo.

Uno studio ha addirittura scoperto che il collagene marino era in grado di combattere quattro diversi radicali liberi, mentre un altro studio ha osservato che questa proteina potrebbe essere un antiossidante più efficace dei polifenoli presenti nel tè ^{9, 10}.

Anche le proteine dell’albume come l’ovotransferrina e la fosvitina sono potenziali proteine antiossidanti ^{11, 12, 13}.

Come Funzionano

Nella visione classica, gli antiossidanti alimentari agirebbero da donatori di elettroni per stabilizzare e neutralizzare i radicali liberi.

In realtà, i loro benefici dipendono anche e soprattutto da altre modalità d’azione.

Uno dei meccanismi è l’attivazione della via di segnalazione Nrf2 (fattore 2 correlato a NF-E2), tramite la quale aumentano la sintesi nell’organismo di antiossidanti ed enzimi disintossicanti ¹⁴.

Inoltre, gli antiossidanti naturali esercitano azioni che vanno oltre la loro capacità di contrastare lo stress ossidativo. Ad esempio possono interagire favorevolmente con cascate di segnalazione intracellulare ^{15, 16, 17}, meccanismi epigenetici ^{18, 19, 20} e microbiota intestinale ^{19, 21, 22}.

Integratori Antiossidanti

Gli integratori antiossidanti sono comunemente considerati un’opzione sana per la salute.

Tuttavia, spesso si rivelano inutili e se assunti in eccesso potrebbero essere controproducenti.

L’assunzione eccessiva di antiossidanti isolati può infatti avere effetti tossici e può persino promuovere, piuttosto che prevenire, i danni ossidativi, in un fenomeno chiamato “paradosso antiossidante” ^{23, 24}.

L’Eccesso Sembra Dannoso

La migliore strategia per garantire un’adeguata assunzione di antiossidanti è quella di seguire una dieta equilibrata, ricca di frutta e verdura ⁶.

Diversi studi hanno dimostrato che l’assunzione eccessiva di integratori antiossidanti, in particolare le vitamine C ed E, può interferire con il modo in cui il corpo si adatta all’esercizio fisico e persino eliminare alcuni dei benefici per la salute associati all’allenamento ^{25, 26, 27, 28}.

Diverse meta-analisi hanno dimostrato che l’assunzione di integratori antiossidanti non riduce il rischio di molti tipi di tumori e la mortalità associata; al contrario, in determinati pazienti, il rischio può addirittura aumentare ^{29, 30, 31, 32}.

Ad esempio, diverse meta-analisi hanno scoperto che gli integratori di beta-carotene, un precursore della vitamina A, aumentano il rischio di cancro alla vescica e, nelle persone che fumano, anche il rischio di cancro ai polmoni ^{33, 34, 35, 36}.

Le meta-analisi hanno anche scoperto che alti dosaggi supplementari di vitamina E potrebbero aumentare la mortalità per tutte le cause ³⁷.

Le sinergie sono migliori

La somministrazione di antiossidanti in dosi minori, ma in combinazione, si è affermata come un’alternativa più sicura ed efficace per l’integrazione alimentare.

L’uso di combinazioni di più molecole antiossidanti consente di amplificare l’azione antiossidante in diversi sistemi biologici, e di ottenere un’azione sinergica amplificata ³⁸.

Uno studio ha confrontato gli effetti del bere succo di arancia rossa e acqua zuccherata, entrambi contenenti uguali quantità di vitamina C. I ricercatori hanno scoperto che il succo aveva un potere antiossidante significativamente maggiore ³⁹.

Questo e innumerevoli risultati analoghi suggeriscono che gli antiossidanti degli alimenti funzionano sinergicamente. Assumere solo uno o due nutrienti isolati non produrrà quindi gli stessi effetti benefici e rischia di rivelarsi dannoso.

Quando Assumerli

Gruppi come pazienti anziani, fumatori, soggetti sottoposti a chirurgia bariatrica o portatori di particolari patologie, e persone con restrizioni dietetiche, possono beneficiare dell’integrazione di antiossidanti sinergici in dosi fisiologiche.

• La ricerca, ad esempio, suggerisce che le persone che fumano hanno bisogno di 35 mg in più di vitamina C al giorno rispetto alle persone che non fumano ⁴⁰.
• In una metanalisi su oltre 11.000 persone, l’assunzione di integratori di vitamina C ha dimostrato di ridurre la durata del raffreddore dell’8% e di ridurne anche la gravità ⁴¹.
• L’antiossidante acido alfa-lipoico ha dimostrato di ridurre i valori di colesterolo LDL (cattivo) negli adulti con malattia metabolica ⁴².
  È stato anche dimostrato che l’acido lipoico allevia i sintomi di danni ai nervi e riduce il rischio di retinopatia diabetica (danni agli occhi) che può verificarsi nel diabete non controllato ^{43, 44, 45}. Si ritiene che questo effetto sia dovuto alle sue potenti proprietà antiossidanti ³³.
• Una revisione di 14 studi su 2.100 pazienti con insufficienza cardiaca ha scoperto che il coenzima Q10 ha ridotto la mortalità del 31% ⁴⁶.
• La somministrazione per 5 anni di una miscela di 15 mg β-carotene + 30 mg vitamina E + 50 mg di selenio ha diminuito significativamente l’incidenza e la mortalità per cancro allo stomaco in pazienti ad alto rischio ⁴⁷.
• Il selenio sembra prevenire il cancro nelle persone con bassi livelli di questo minerale e nelle persone con un elevato rischio di cancro. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche prima che il selenio possa essere raccomandato a tal fine ^{31, 48, 49, 50}.

Inoltre, alcuni cibi funzionali naturalmente ricchi di antiossidanti (vedi superfoods) hanno dimostrato di apportare benefici per la salute a vari livelli.

Antiossidanti Cutanei

Pelle e Radicali Liberi

Le cellule della pelle sono esposte a una grande quantità di radicali liberi, prodotti sia dai normali processi metabolici che da aggressioni esterne (in particolare dall’esposizione alla luce solare).

Rappresentando l’organo più esteso del corpo umano ed essendo a forte rischio di stress ossidativo, la pelle contiene una notevole concentrazione di antiossidanti.

In situazioni di stress ossidativo cutaneo, varie strutture cellulari possono subire danni, innescando o peggiorando le malattie della pelle e favorendo l’invecchiamento cutaneo.

L’inadeguatezza difensiva dei sistemi antiossidanti cutanei si concretizza nel:

• danno ai cheratinociti e alle altre cellule epiteliali, con alterazione del normale ciclo cellulare;
• danno strutturale al collagene e alle altre proteine strutturali, con alterazione della normale qualità cutanea;
• danno ai fibroblasti e conseguente riduzione delle capacità di sintesi di collagene;
• danno al DNA con aumento del rischio di trasformazioni neoplastiche.

Com’è facile intuire, il tutto determina alterazioni di tipo estetico/funzionale, contribuendo così alla comparsa dei tipici segni dell’invecchiamento cutaneo, ma anche di malattie (inclusi i tumori della pelle).

Difese Antiossidanti della Pelle

La pelle possiede una serie di fattori difensivi contro l’azione dannosa delle radiazioni ultraviolette e, più in generale, dei radicali liberi dell’ossigeno.

Come nel resto dell’organismo, il sistema antiossidante cutaneo è costituito da sostanze enzimatiche e non enzimatiche.

Tra gli antiossidanti enzimatici, si possono evidenziare glutatione perossidasi (GPx), catalasi (CAT) e superossido dismutasi (SOD).

Anche gli antiossidanti non enzimatici o a basso peso molecolare contribuiscono alle difese dai radicali liberi. Si segnala in particolare il contributo di melatonina e vitamine come la C e la E.

Antiossidanti come Strategia Antiaging

È importante ribadire che l’uso di antiossidanti orali o topici non sostituisce una dieta ricca di frutta e verdura, in cui la combinazione degli elementi attivi espande i suoi effetti e non comporta alcun rischio.

Detto questo, l’apporto esogeno di antiossidanti, sia orale che soprattutto topico, rappresenta una colonna portante della dermatologia antiaging.

Particolarmente benefica sembra l’azione di attivi cosmetici come certi carotenoidi (beta-carotene, astaxantina, licopene), vitamina C, vitamina E, niacinamide, acido ferulico, acido lipoico e coenzima Q10.