Antiossidanti – disincantati

Gli antiossidanti sono considerati un’arma multiuso contro l’invecchiamento e un mezzo efficace per prevenire varie malattie. Gli antiossidanti proteggono il corpo dai radicali liberi che causano lo stress ossidativo. L’industria offre una vasta gamma di prodotti sotto forma di pillole, creme e integratori alimentari con frasi accattivanti e ben pubblicizzate. Nel frattempo, lo stress ossidativo, i radicali liberi e gli antiossidanti sono diventati termini ben impressi nella mente di molte persone. Probabilmente anche lei ne ha sentito parlare molto. Il seguente articolo si propone di spiegare alcuni fatti e miti che circondano questi termini.

Un pioniere di questa moda degli antiossidanti fu Linus Carl Pauling (1901-1994), che dichiarò in modo convincente che grandi quantità di vitamina C avrebbero aiutato a prevenire raffreddori, invecchiamento e cancro. Su YouTube c’è un’interessante intervista televisiva a Linus Pauling sulla vitamina C, risalente al 1991. Come dose giornaliera, raccomandava 18 g di vitamina C, 800 unità di vitamina E e di vitamine del gruppo B circa 25 volte la quantità normalmente raccomandata [1].

Teorie sui radicali liberi

I radicali liberi sono atomi o molecole con almeno un elettrone spaiato. I radicali sono quindi per lo più reattivi – quindi spesso di breve durata – e svolgono un ruolo importante nei processi di ossidazione, nelle polimerizzazioni a catena e nelle reazioni di sostituzione. L’elettrone spaiato si trova solitamente sugli atomi di carbonio, azoto o ossigeno. Nel 1916, Lewis ha descritto per la prima volta il radicale libero organico [2]. Circa 40 anni dopo, è stato scoperto che la concentrazione di radicali liberi è particolarmente elevata nei tessuti metabolicamente attivi (ad esempio, fegato, reni) e che i radicali si formano come prodotti intermedi dei processi biochimici. Gerschman et al. ha descritto per la prima volta l’effetto dannoso delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) e Harman ha formulato la “teoria dei radicali liberi dell’invecchiamento” poco dopo [3,4].

La tesi è che i radicali liberi danneggiano molecole importanti dal punto di vista funzionale, come il DNA, l’RNA e una serie di proteine e lipidi. Questo porta ad un accumulo sempre maggiore di componenti cellulari danneggiati, che si pensa guidino il complesso processo di invecchiamento. Questa rappresentazione è stata ampliata dalla teoria dell’invecchiamento mitocondriale. Il materiale genetico dei mitocondri (mtDNA) viene danneggiato dai ROS nascenti dalla catena respiratoria. Le mutazioni del mtDNA si accumulano nel normale processo di invecchiamento e la funzione della catena respiratoria diminuisce in modo inversamente proporzionale, portando a una diminuzione della fornitura di energia [5].

Come si difende il corpo?

Nel corso dell’evoluzione, l’organismo ha sviluppato anche dei meccanismi di difesa contro i radicali liberi. Quindi, le sostanze sintetizzate endogenamente – spesso chiamate anche radical scavenger (antiossidanti) – possono neutralizzare i radicali liberi. Questi includono enzimi come la catalasi, la superossido reduttasi, la glutatione perossidasi, ecc. e una serie di molecole endogene, idrosolubili e lipidiche, a bassa molecola, come l’acido urico, l’acido oleico e gli acidi grassi insaturi. Questo sistema protettivo endogeno è supportato dagli antiossidanti forniti attraverso l’assunzione di cibo. Le vitamine A, C ed E, i polifenoli idrosolubili e i carotenoidi liposolubili sono i rappresentanti tipici.

Le teorie sono ancora valide oggi?

Basandosi sulla teoria dei radicali liberi dell’invecchiamento e sul desiderio di sostenere il sistema proprio dell’organismo, molte persone oggi cercano di limitare o addirittura prevenire lo stress ossidativo nel corpo e nella pelle. I mezzi per raggiungere questo obiettivo sono le diete particolarmente ricche di vitamine – frutta e verdura – gli integratori alimentari somministrati per via sistemica e i prodotti applicati per via topica con antiossidanti naturali e sintetici.

Oggi, tuttavia, ci si chiede se la teoria dei radicali liberi dell’invecchiamento, sviluppata quasi 60 anni fa, abbia ancora una validità, dimostrata anche da esperimenti più recenti.
Purtroppo, è stato dimostrato che gli esperimenti di Harman non possono essere replicati completamente e che, a seconda dell’impostazione sperimentale nei vermi e nei topi, una maggiore presenza di ROS può persino portare a un prolungamento della durata della vita. Si ipotizza che i ROS avviino addirittura una rete di riparazione cellulare [6]. Un gran numero di esperimenti degli ultimi 20 anni suggeriscono che l’importanza degli antiossidanti negli esseri umani non è ancora del tutto compresa.

Le persone con un’assunzione di frutta e verdura superiore alla media hanno un rischio minore di cancro ai polmoni – questa è l’idea, basata sugli studi degli anni ’90. Successivamente, si è cercato di aggiungere alcuni componenti alimentari (ad esempio, il β-carotene) come supplemento alla dieta. Inaspettatamente, però, due studi con integrazione di β-carotene ad alte dosi hanno dovuto essere interrotti circa 15 anni fa, perché il rischio di cancro ai polmoni nei fumatori aumentava dopo le dosi di β-carotene. Ulteriori studi in vitro e in vivo sono stati interpretati nel senso che il β-carotene combatte la formazione di tumori, ma il suo prodotto di ossidazione favorisce il cancro, forse a causa dell’instabilità della molecola di β-carotene in un ambiente ricco di radicali liberi nei polmoni dei fumatori di sigarette [7,8]. È diventato chiaro anche che non ci sono prove convincenti che la frutta e la verdura abbiano un ruolo nell’eziologia del cancro [9].

In un ampio studio clinico di prevenzione multicentrico, in doppio cieco e controllato con placebo, a 864 persone che avevano subito l’asportazione di polipi del colon sono stati somministrati 25 mg di β-carotene o placebo al giorno, in combinazione con 1000 mg di vitamina C e 400 mg di vitamina E o placebo. Dopo quattro anni, sono state fatte le seguenti osservazioni riguardo all’integrazione di β-carotene e allo sviluppo di polipi del colon: riduzione significativa del rischio per i non fumatori e i non bevitori; leggero aumento del rischio per i fumatori o i consumatori di alcol; raddoppio del rischio per coloro che fumano sigarette e consumano più di una bevanda alcolica al giorno [10].

Gli studi clinici hanno anche dimostrato che la somministrazione di β-carotene non ha modificato il numero di nuovi casi di cancro alla pelle non melanoma. Al contrario, c’è stato un aumento significativo della carcinogenesi legata ai raggi UV in seguito a una dieta a base di β-carotene. Non è stato ottenuto un effetto fotoprotettivo [11].

La situazione dei dati rimane poco chiara

Il Fondo Mondiale per la Ricerca sul Cancro ha condotto il più grande studio sullo stile di vita e il cancro e ha pubblicato diverse raccomandazioni. Questi includono, tra l’altro, la raccomandazione di non utilizzare gli integratori alimentari per la prevenzione del cancro, perché il rapporto rischio-beneficio non può essere previsto in modo affidabile e possono verificarsi effetti opposti inaspettati e insoliti [12].

La scheda informativa del National Cancer Institute degli Stati Uniti include tra le sue affermazioni principali: “La ricerca in laboratorio e sugli animali ha dimostrato che gli antiossidanti aiutano a prevenire i danni dei radicali liberi associati al cancro. Tuttavia, gli attuali studi clinici nella popolazione generale non sono d’accordo con questo. Gli antiossidanti sono forniti da una dieta sana che include una varietà di frutta e verdura”. [13]

Bjelakovic e colleghi concludono la loro revisione sistematica Cochrane del 2012, che ha incluso 78 studi randomizzati con 296 707 partecipanti, con la notevole affermazione: “Non abbiamo trovato prove a sostegno degli integratori antiossidanti per la prevenzione primaria o secondaria. Il betacarotene e la vitamina E sembrano aumentare la mortalità, così come dosi più elevate di vitamina A. Gli integratori antiossidanti devono essere considerati come prodotti medicinali e devono essere sottoposti a una valutazione sufficiente prima della commercializzazione”. [14]

Anche il lavoro recente di Ristow e dei collaboratori di Lipsia, Potsdam e Harvard è degno di nota. Hanno scoperto negli atleti che l’assunzione di antiossidanti – sotto forma di vitamine C ed E come supplemento all’allenamento – annullava gli effetti positivi dell’esercizio fisico (compreso il miglioramento della sensibilità all’insulina) (Fig. 1) [15–17].

Meglio topico che sistemico?

Il lavoro citato riguarda l’applicazione sistemica degli antiossidanti. Ma qual è la situazione dei dati relativi agli antiossidanti applicati per via topica? Esiste anche un numero molto elevato di studi in quest’area, ma spesso si tratta di studi in vitro o di studi umani poco controllati con un numero ridotto di casi. Poco dello scetticismo emergente presentato nella letteratura sugli antiossidanti ingeriti per via sistemica sembra aver raggiunto gli autori di articoli sugli antiossidanti applicati per via topica. In molti documenti, alcune domande chiave non vengono nemmeno poste e supportate da dati. Questi includono [18,19]:

1. L’antiossidante è stabile nella forma di dosaggio topica? La sua capacità antiossidante (“attività di rimozione dei radicali”) non è influenzata da un prodotto potenzialmente “stressato” (ad esempio, ingredienti del veicolo non adatti o condizioni di conservazione)?
2. L’antiossidante penetra/permea nella pelle e attraverso di essa in quantità sufficiente, con una capacità antiossidante sufficiente, e raggiunge il suo obiettivo a livello intra e/o extracellulare?
3. Qual è l’intensità di dosaggio giusta e l’intervallo di dosaggio ideale?
4. L’antiossidante o la miscela di antiossidanti scelta è quella giusta? Ad esempio, estratti di piante o antiossidanti per prodotti idrofili (ad esempio, la vitamina C) o idrofili (ad esempio, la vitamina C). compartimenti lipofili (ad esempio la vitamina E).
5. I risultati degli studi in vitro possono essere trasferiti alla situazione di una pelle “sana” con una barriera cutanea intatta? Inoltre, queste condizioni sperimentali sono estremamente difficili da controllare.
6. In che misura e dopo quale applicazione o tempo di trattamento un endpoint sperimentale/clinico rilevante può essere collegato a un effetto antiossidante?
7. Che influenza ha la stereochimica degli antiossidanti sull’efficacia?

Il lavoro pubblicato finora sugli antiossidanti applicati per via topica porta alla conclusione che molte questioni sull’efficacia e forse sulla sicurezza non sono ancora state chiarite.

Alla luce del documento di posizione di rinomati scienziati statunitensi pubblicato nel 2002, che sottolinea che l’invecchiamento difficilmente può essere rallentato, fermato o invertito [20], e alla luce dei numerosi studi sugli antiossidanti e su altre sostanze anti-invecchiamento, è notevole come i cosmetici, i prodotti cosmetici e i prodotti cosmetici possano essere utilizzati per promuovere l’invecchiamento.
e l’industria alimentare predicano ancora la “Fonte della Giovinezza” con queste sostanze in frasi semanticamente ben formulate. Anche la disponibilità dei consumatori a investire somme considerevoli di denaro è impressionante.

Prof. Dr. phil. nat. Christian Surber

Letteratura:

1. www.youtube.com/watch?v=A0A6W9WSWC0.
2. Lewis GN: Ostacolo sterico ed esistenza di molecole dispari (radicali liberi). Proc Natl Acad Sci USA 1916; 2: 586-592.
3. Gerschman R, et al: Avvelenamento da ossigeno e irradiazione X: un meccanismo in comune. Scienza 1954; 119(3097): 623-626.
4. Harman D: Invecchiamento: una teoria basata sulla chimica dei radicali liberi e delle radiazioni. J Gerontol 1956; 11: 298-300.
5. Beckman KB, et al: Invecchiamento mitocondriale: domande aperte. Ann N Y Acad Sci 1998; 854: 118-127.
6. Moyer MW: Il mito degli antiossidanti, Sci Am 2013; 308(2): 62-67.
7. Wang XD, et al: Effetti procarcinogeni e anticancerogeni del beta-carotene. Nutr Rev 1999; 57: 263-272.
8. Meffert H: Antiossidanti – amici o nemici? GMS Ger Med Sci 2008; 6: Doc09.
9. Norat T, et al: Frutta e verdura: aggiornamento delle prove epidemiologiche per le raccomandazioni WCRF/AICR sullo stile di vita per la prevenzione del cancro. Cancer Treat Res 2014; 159: 35-50.
10. Baron JA, et al: Effetti neoplastici e antineoplastici del betacarotene sulla recidiva dell’adenoma colorettale: risultati di uno studio arandomizzato. J Natl Cancer Inst 2003; 95(10): 717-722.
11. Black HS: Attività pro-cancerogena del beta-carotene, un fotoprotettore sistemico putativo. Photochem Photobiol Sci 2004; 3(8): 753-758.
12. Fondo Mondiale per la Ricerca sul Cancro, Istituto Americano per la Ricerca sul Cancro: Alimentazione, nutrizione, attività fisica e prevenzione del cancro: una prospettiva globale. Washington DC: AICR; 2007. ISBN: 978-0-9722522-2-5 o www.dietandcancerreport.org/cancer_resource_center/downloads/Second_Expert_Report_full.pdf.
13. National Cancer Institute, U.S. National Institutes of Health: Antiossidanti e prevenzione del cancro: Scheda informativa. www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/antioxidantsprevention.
14. Bjelakovic G, et al.: Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 3. Art. No.: CD007176. DOI: 10.1002/14651858.CD007176.pub2.
15. Ristow M, et al.: Mitoormesi: promozione della salute e della durata della vita attraverso l’aumento dei livelli di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Risposta alla dose 2014; 12(2): 288-341.
16. Ristow M, et al.: Gli antiossidanti impediscono gli effetti salutari dell’esercizio fisico negli esseri umani. Proc Natl Acad Sci U S A 2009; 106(21): 8665-8670.
17. Gomez-Cabrera MC, et al: la somministrazione orale di vitamina C diminuisce la biogenesi mitocondriale muscolare e ostacola gli adattamenti indotti dall’allenamento nelle prestazioni di resistenza. Am J Clin Nutr 2008; 87(1): 142-149.
18. Berger RG, et al: Antiossidanti negli alimenti: mero mito o medicina magica? Crit Rev Food Sci Nutr 2012; 52(2): 162-171.
19. Oresajo C, et al.: Antiossidanti e pelle: comprensione della formulazione e dell’efficacia. Dermatol Ther 2012 maggio-giugno; 25(3): 252-259.
20. Olshansky S, et al: Non c’è nessuna verità sulla fontana della giovinezza. Sci Am 2002; 286(6): 92-95.
21. Schulz TJ, et al.: La restrizione di glucosio prolunga la durata della vita di caenorhabditis elegans inducendo la respirazione mitocondriale e aumentando lo stress ossidativo. Metabolismo cellulare 2007; 6: 280-293.

CONCLUSIONE PER LA PRATICA

• I radicali liberi sono solitamente atomi o molecole di carbonio, azoto o ossigeno con almeno un elettrone spaiato. Causano stress ossidativo.  
• L’organismo sintetizza endogenamente delle sostanze (= radical scavenger/antiossidanti) che neutralizzano i radicali liberi. Gli antiossidanti che vengono forniti esternamente sono le vitamine A, C ed E, i polifenoli idrosolubili e i carotenoidi liposolubili.
• La “teoria dei radicali liberi dell’invecchiamento” di Harman afferma che i radicali liberi danneggiano le molecole importanti dal punto di vista funzionale. Si dice che l’accumulo di componenti cellulari danneggiati sia alla base del processo di invecchiamento. Purtroppo, i risultati sperimentali non possono essere replicati completamente.
• La situazione poco chiara dei dati suggerisce che il significato degli antiossidanti (somministrati per via sistemica o topica) nell’organismo umano non è ancora del tutto compreso.

PRATICA DERMATOLOGICA 2014; 24(6): 24-27