La prova del danno ossidativo e dell'infiammazione associati ad una bassa ossidoriduzione del glutatione nel cervello autistico.


Nonostante la crescente evidenza del ruolo dello stress ossidativo nella fisiopatologia dell'autismo, la maggior parte degli studi non ha analizzato i biomarcatori all'interno di regioni specifiche del cervello, e le conseguenze funzionali dello stress ossidativo restano relativamente ancora poco studiate. Uno studio del 2012, condotto dal Dipartimento di Pediatria, dell’Università per le scienze mediche di Arkansas[1], ha esaminato i campioni congelati del cervelletto e della corteccia temporale delle persone con autismo confrontandoli con un gruppo di controllo. E su quei materiali sono stati misurati alcuni biomarcatori dello stress ossidativo, come il glutatione ridotto (GSH), il glutatione ossidato (GSSG) e il glutatione redox / capacità antiossidante. L’ossidoriduzione o redox (che è un termine composto che unisce le due parole reduction, riduzione e oxidation, ossidazione) rappresenta tutte quelle reazioni chimiche in cui cambia il numero di ossidazione degli atomi, cioè tutte le reazioni in cui c’è uno scambio di elettroni da una specie chimica ad un'altra. Il glutatione (GSH) è il più importante antiossidante sintetizzato nelle nostre cellule. È un enzima che neutralizza i prodotti di scarto dei nostri metabolismi. Le riserve di glutatione sono formate dagli epatociti. Il glutatione è presente in diversi pools all’interno della cellula. Di ogni cellula. Anche se è particolarmente concentrato a livello epatico. In questo studio è stato studiato nelle cellule cerebrali.  

Il glutatione, una volta coniugatosi ai metaboliti tossici in maniera enzimatica o non enzimatica, non può rigenerarsi con altrettanta facilità (in parte viene eliminato, principalmente per via biliare, ed in parte subisce ulteriori metabolizzazioni).

Il glutatione, una volta ossidato, può diventare estrememente tossico per la cellula, ma la cellula lavora per mantenere un corretto equilibrio tra glutatione e glutatione ossidato. Un'eccessiva concentrazione di sostanze tossiche può però ridurre i livelli tissutali di glutatione, determinando gravi danni.

La glutatione perossidasi, utilizza -per il suo lavoro di liberazione della cellula dai ROS- il selenio, con il quale agisce sia come meccanismo di prevenzione del danno ossidativo, ma soprattutto ripara i danni ossidativi già presenti in una struttura cellulare. In questa perossidasi il riducente è il glutatione. Il selenio è presente nel centro attivo dell’enzima sotto forma di selenocisteina, cioè l’amminoacido cisteina in cui lo zolfo è sostituito dal selenio.

Nel nucleo un pool indipendente di glutatione è necessario per mantenere un ambiente riducente in grado di preservare le proteine nucleari e di proteggere il DNA da eventuali ROS prodotti da insulti ossidativi di varia natura: metalli pesanti, inquinanti ambientali, farmaci come il paracetamolo o gli adiuvanti dei vaccini, i virus, gli agenti stressogeni, ecc..

Tra tutte le cellule del nostro organismo le uniche cellule in grado di operare in tempi molto brevi sono proprio i neuroni, e questo è  un meccanismo indispensabile per garantire la sopravvivenza e l'adattamento dell'organismo alla  continua e rapida modificazione delle condizioni e degli stimoli ambientali. Le cellule gliali, pur partecipando alla comunicazione nervosa, non sono capaci di segnalazione elettrica.
Il trasferimento di informazioni tra le cellule nervose è operato quindi dai neurotrasmettitori, il cui messaggio viene riconosciuto dalla cellula ricevente e tradotto in risposte biologiche in corrispondenza di una struttura specializzata: la  sinapsi.

Nello studio condotto dal Dipartimento di Pediatria, dell’Università per le scienze mediche di Arkansas, pubblicato sulla prestigiosa rivista Transl Psychiatry, nel 2012, sono stati valutati alcuni biomarcatori del danno ossidativo delle proteine e del danno ossidativo al DNA, alcuni indicatori funzionali dello stress ossidativo, un biomarcatore stabilizzatore della risposta infiammatoria cronica, e l'attività aconitasi, un biomarcatore che misura  il lavoro di un enzima essenziale nel ciclo di Krebs, nel mitocondrio, che è la via principale nella produzione di energia. Lo studio ha dimostrato, in accordo con gli studi precedenti sul plasma e sulle cellule del sistema immunitario, che quei biomarcatori: glutatione e rapporto tra glutatione e glutatione ossidato, sono risultati significativamente diminuiti nel cervelletto autistico. I risultati indicano che la diminuzione della capacità antiossidante e l’aumento dello stress ossidativo nel cervello autistico può avere conseguenze funzionali in termini di una risposta infiammatoria cronica, aumento della produzione di superossido mitocondriale, e delle proteine ​​ossidate, con danno del DNA. Alterazioni di un normale stato redox possono avere effetti tossici per la produzione di perossidi e radicali liberi che danneggiano tutte le componenti della cellula, incluse le proteine, i lipidi e il DNA.



[1]Rose S, et Al., Evidence of oxidative damage and inflammation associated with low glutathione redox status in theautism brain. 2012 Jul 10, Transl Psychiatry. 

 

   
   
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