Perossidazione lipidica

La perossidazione lipidica è un processo metabolico che causa il deterioramento ossidativo dei lipidi da parte delle specie reattive dell’ossigeno. Questo processo può degradare i lipidi all’interno della membrana cellulare che porta a danni cellulari e, infine, la morte cellulare.

Credit: Pavel Chagochkin/. com

Il deterioramento ossidativo è causato da specie di radicali liberi altamente reattive. Una reazione a catena del radicale libero accade durante la perossidazione del lipido poichè una volta che un radicale libero è prodotto, può reagire con un’altra specie stabile per produrre un altro radicale libero. I prodotti della perossidazione lipidica sono utili indicatori dello stress ossidativo nei tessuti e sono stati collegati alla progressione del cancro.

Meccanismo di perossidazione lipidica

Il processo di perossidazione lipidica ha tre fasi che formano una reazione a catena dei radicali liberi:

1. Iniziazione
2. Propagazione
3. Terminazione

La fase di iniziazione prevede la produzione di un radicale di acidi grassi quando una specie reattiva di ossigeno, come il radicale idrossile, si combina con un atomo di idrogeno per formare acqua e un radicale di acidi grassi. Il radicale acido grasso instabile reagisce rapidamente con l’ossigeno molecolare nella fase di propagazione per formare un radicale acido perossile-grasso.

Questo radicale instabile reagisce ulteriormente con un acido grasso libero per produrre perossido di idrogeno o perossido ciclico e un altro radicale acido grasso. La reazione a catena di reazioni radicali liberi continua fino a quando una specie non radicale è formata dalla combinazione di due radicali liberi nella fase di terminazione. Le reazioni dei radicali liberi possono anche essere fermate da molecole antiossidanti all’interno di un organismo. Possono legarsi ai radicali liberi e prevenire la perossidazione lipidica, spesso sotto forma di vitamine liposolubili.

Prodotti di perossidazione lipidica

La perossidazione lipidica forma una serie di prodotti di ossidazione, tra cui idroperossidi lipidici (LOOH) e aldeidi come malondialdeide (MDA) e 4-idrossinonenale (4-HNE). LOOH sono i prodotti primari della perossidazione lipidica prodotta nella fase di propagazione. Dopo la formazione, LOOH può essere ridotto portando all’inibizione del danno perossidativo o all’induzione del danno perossidativo.

Due riduzioni di elettroni causano la decomposizione dell’idroperossido che inibisce il danno perossidativo, mentre una riduzione di elettroni induce nuovi idroperossidi lipidici contribuendo alle fasi di iniziazione e propagazione. Gli studi hanno scoperto che LOOH nel siero può essere usato come indicatore dello stress ossidativo nei tessuti.

MDA è il prodotto più mutageno della perossidazione lipidica ed è comunemente usato come biomarcatore per il deterioramento ossidativo degli acidi grassi omega-3 e omega-6. Il test dell’acido tiobarbiturico (TBA) utilizza la reattività del TBA verso l’MDA per misurare la degradazione autossidativa all’interno di grassi e oli commestibili.

4-HNE è il prodotto secondario più tossico della perossidazione lipidica e mostra un duplice ruolo come molecola di segnalazione protettiva durante l’espressione genica e promotore citotossico di percorsi patologici.

Credito: Sakurra/.com

Perossidazione lipidica nella progressione e nella terapia del cancro

Le cellule tumorali hanno aumentato i livelli di specie reattive dell’ossigeno, indicando una connessione tra danno ossidativo e crescita anormale delle cellule. La quantità di perossidazione lipidica varia all’interno delle cellule tumorali con diverse concentrazioni di 4-HNE può essere trovato a seconda dell’origine del tumore.

Gli studi hanno trovato un legame tra l’aggiunta di 4-HNE alle cellule tumorali e una riduzione della proliferazione cellulare. Le cellule leucemiche umane, che normalmente hanno quantità non rilevabili di perossidazione lipidica, riducono fortemente la proliferazione cellulare quando trattate con una bassa concentrazione di 4-HNE. L’inibizione della crescita delle cellule tumorali è stata documentata anche in altri tipi di tumore, tra cui il cancro al colon e al seno.

Un altro studio che ha confrontato la reazione delle cellule della leucemia linfatica umana e dei normali linfociti del sangue periferico umano a 4-HNE ha trovato un effetto citotossico solo nelle cellule della leucemia linfatica. 4-HNE è quindi un potenziale agente per migliorare i risultati terapeutici del cancro. Ciò potrebbe essere ottenuto adattandosi allo stress ossidativo intrinseco che potenzialmente migliora la chemioterapia convenzionale o la radioterapia che è attualmente limitata dalla resistenza di alcune cellule all’apoptosi.

Recensito da P. Surat, PhD

Ulteriori letture

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