Il percorso Nrf2 e nutrizione: Cosa devi sapere

Sapevi che il tuo corpo produce alcuni dei suoi antiossidanti?

Proprio così, gli antiossidanti non si trovano esclusivamente in una bottiglia di integratore, produciamo i nostri antiossidanti “endogeni” per aiutare a proteggere le nostre cellule dai danni.

Lo stress ossidativo danneggia le cellule, quindi come meccanismo di protezione per assicurarsi che i livelli di stress cellulare non diventino troppo alti, il corpo produce enzimi come la superossido dismutasi 2 (SOD2) o specifici nutrienti benefici come il glutatione. Questi enzimi e nutrienti ad azione diretta sono ottimi per combattere il fuoco dello stress ossidativo, motivo per cui il corpo ne fa di più quando si sente sotto attacco. Quando i livelli di stress ossidativo diventano troppo alti, viene attivata la via Nrf2.

Il percorso Nrf2 è il sistema che il corpo accende quando vuole fare i suoi “antiossidanti interni” e ci sono nutrienti a cui possiamo rivolgerci per attivare anche questo percorso.

I nutrienti noti per attivare Nrf2 includono:

• sulforafano da estratto di semi di broccoli;
• curcumina dalla pianta di curcuma;
• e carotenoidi come la zeaxantina e la luteina.

Prima di immergerci nell’importanza del percorso Nrf2 e su come attivarlo, esamineremo un piccolo primer su ciò che accade quando i nostri corpi generano energia a livello cellulare.

La generazione di energia cellulare produce radicali liberi

La maggior parte dei composti e delle molecole nel nostro corpo esistono in uno stato relativamente stabile, questo è il motivo per cui abbiamo bisogno di enzimi (pensali come strumenti molecolari) per scomporli o trasformarli in altre molecole più utili. Ecco come il corpo produce energia.

Tuttavia, il sottoprodotto del metabolismo energetico sta danneggiando i radicali liberi.

I radicali liberi sono instabili

Questi radicali liberi sono chimicamente instabili e altamente reattivi. Due esempi comuni sono O2-a volte chiamato superossido e H2O2 o perossido di idrogeno. O2 è la normale forma stabile di ossigeno, tuttavia quando coinvolto in alcune reazioni nel corpo O2– si forma. Quel piccolo segno significa che è stato aggiunto un elettrone in più. Il superossido è quindi altamente reattivo in quanto sta cercando di trovare un modo per perdere quell’elettrone in più, e l’unico modo per farlo è trasferirlo su un’altra molecola o composto.

Gli antiossidanti ripuliscono i radicali liberi

Questo è dove gli antiossidanti intervengono, è la loro funzione per ripulire queste specie altamente reattive assicurandosi che non interagiscano con nessuna delle molecole importanti in una cellula. Questo rastrellamento si verifica costantemente nel corpo, tuttavia, quando la funzione antiossidante nel corpo viene sopraffatta dai radicali liberi, può verificarsi stress ossidativo. 1

I radicali liberi sono una parte necessaria della produzione di energia

È importante capire che i radicali liberi di per sé non sono male, la loro formazione è parte integrante della generazione di energia cellulare e svolgono un ruolo vitale in altre funzioni come l’uccisione batterica.2 Quindi il tuo obiettivo non dovrebbe mai essere quello di rimuovere i radicali liberi, ma piuttosto garantire che il tuo sistema sia in equilibrio.

Stress ossidativo e malattia

Quindi, l’obiettivo non è quello di fermare la produzione di radicali liberi, ma piuttosto di rimanere in equilibrio in modo che il corpo abbia un’adeguata opportunità di neutralizzare questi composti.

Tuttavia lo stress ossidativo cronico, in cui i livelli di stress sopraffanno i sistemi del corpo per pulirlo, è associato a diverse malattie tra cui il morbo di Parkinson, il morbo di Alzheimer, le malattie cardiovascolari e diversi tumori.3456 L’impatto esatto è difficile da definire a causa delle lunghe scale temporali coinvolte nello sviluppo di queste malattie, ma è un settore di ricerca molto attivo.

Altre importanti aree di interesse sono le esposizioni alimentari e ambientali. A livello di base cose come alcol e tabacco o una dieta ricca di carne possono aumentare lo stress ossidativo. Tuttavia, questi sono relativamente facili da evitare e se stai leggendo questo blog è probabile che tu stia già facendo scelte di salute positive. Ci sono altri fattori tuttavia che sono più difficili da evitare come l’inquinamento atmosferico, l’eccessiva esposizione a pesticidi, erbicidi o metalli pesanti.78910 In questi casi lo stress ossidativo cronico può essere generato, lasciando le difese antiossidanti esistenti sopraffatti.

Combattere lo stress ossidativo cronico

Quindi sappiamo che gli antiossidanti endogeni, come il glutatione, sono ottimi per pulire i radicali liberi su una base uno a uno e che enzimi come le famiglie di enzimi SOD o glutatione perossidasi (GPX) possono ridurre rapidamente lo stress ossidativo.

Ma cosa succede in un sistema cronico in cui queste difese sono state sopraffatte?

La via Nrf2 e l’attività antiossidante

Fattore nucleare eritroide 2-Il fattore correlato 2, noto con l’acronimo molto più facile da ricordare Nrf2 è un fattore di trascrizione che è un importante regolatore della protezione cellulare, incluso l’antiossidante, risposte.11

I fattori di trascrizione sono una classe di proteine che si legano al DNA e inducono l’espressione di particolari geni, nel caso di Nrf2, la via stimola la produzione di potenti antiossidanti come: NAD (P)H:chinone ossidoreduttasi 1 (NQO1) e glutatione S-transferasi (GSTs), e molti altri, come mostrato nella tabella sottostante. 12 13

Tabella 1 – Geni attivati da NRF2. Adattato da: Baird, L. e Dinkova-Kostova, A. T. Arch. Toxicol. 85,241-272 (2011)

Nrf2 in salute

In salute, Nrf2 esiste nel citosol di una cellula, o nella regione al di fuori del nucleo in cui non può interagire con il DNA. È tenuto qui da un’altra proteina chiamata Keap1, che impedisce che si muova nel nucleo. 14

L’infiammazione stimola l’attivazione Nrf2

Keap1 contiene diversi sensori per le specie reattive dell’ossigeno, insieme alle regioni del recettore per altre proteine cellulari associate allo stress cellulare.15

Se questi recettori vengono attivati, Nrf2 viene rilasciato e può passare nel nucleo.16

Una volta all’interno del nucleo Nrf2 si lega a una regione di DNA nota come “Elemento di risposta antiossidante” o ARE.17 Questi SONO elementi strettamente associati ai geni per NQO1 e GSTs (e molti altri geni) come discusso sopra, e quando Nrf2 si lega induce la produzione di proteine attive da questi geni. Entrambe queste proteine presentano una potente capacità antiossidante e possono eliminare rapidamente lo stress ossidativo.

Il ruolo importante per Nrf2 è stato dimostrato da diversi studi con particolare attenzione ai modelli animali. I topi che sono stati geneticamente modificati per mancanza di proteina Nrf2 sono considerevolmente più sensibili agli agenti cancerogeni chimici, e anche le tossine chimiche che portano ad un aumento dell’infiammazione nel polmone e nel cervello, tutti i principali marcatori di stress ossidativo.

Alimenti e integratori che attivano Nrf2

Mentre lo stress ossidativo da solo è in grado di attivare Nrf2, il suo effetto è notevolmente migliorato dalla presenza di alcuni composti chimici.

Il più semplice di questi composti è stato identificato come 1,4-benzendiolo (idrochinone), terz-butilidrochinone e 1,2-benzendiolo (catecolo), e esempi più complessi includono l’isotiocianato sulforafano dall’estratto di semi di broccoli, curcumina dalla pianta di curcuma e carotenoidi come zeaxantina e luteina. Tutti sono complessi nel nome e nella struttura, ma condividono una funzione comune in quanto supportano l’espressione aumentata e prolungata degli obiettivi del gene Nrf2.18 19

Problemi con l’attivazione di Nrf2

Mentre l’attivazione di Nrf2 è indubbiamente vantaggiosa nella stragrande maggioranza dei casi, ci sono alcuni casi in cui può rivelarsi dannosa. Ancora una volta utilizzando un modello murino, questa volta privo di Keap1, il che significa che Nrf2 sarebbe costantemente attivato, i ricercatori hanno dimostrato che si svilupperebbero gravi effetti sulla salute.20

Nrf2 e rischio di cancro

Inoltre, le mutazioni nel gene Nrf2 negli studi sull’uomo sono state associate ad un aumentato rischio di cancro, con gli autori che propongono che l’attività di constance Nrf2 prevenga lo stress ossidativo mirato anti-cancro, consentendo alle cellule tumorali di sopravvivere.21

È improbabile che l’integrazione alimentare possa mai indurre effetti così forti, ma è un utile esempio di come lo stress ossidativo non sia sempre male. È importante sottolineare che non ci sono SNP attualmente segnalati in Nrf2 che hanno un impatto sulla sua funzione. Una mancanza di variazione in geni come questo in genere indica quanto siano importanti per la vita, tuttavia un’opzione alternativa è che Nrf2 non è stato ampiamente studiato.

Messaggio da portare a casa su Nrf2

Il messaggio da portare a casa in questo caso è abbastanza semplice. Nrf2 è un potente modulatore della risposta antiossidante e può colpire rapidamente i fattori di stress ossidativi. Mentre Nrf2 risponde direttamente allo stress ossidativo, alcuni nutrienti chiave possono migliorare questo effetto, la fonte esatta di questi nutrienti varia ampiamente ma le verdure verde scuro e a foglia (si pensi a spinaci, cavoli e broccoli, in particolare l’estratto di semi), o verdure e spezie reddy (zafferano, curcuma o paprika) sono una fonte particolarmente ricca.

È importante sottolineare che questi alimenti sono anche tipicamente ricchi di antiossidanti diretti e mostrano numerosi altri benefici per la salute, quindi sono un ottimo modo per migliorare la salute generale.