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Nucleobases oxidation in PD

Nucleobases oxidation in Parkinson’s Disease

Nucleobases oxidation

The ROS attack on the carbon in position eight of Gua oxidizes it into 8-OHGua and the non-oxidized nucleoside 2-dG into 8-OHdG.

Oxidative damage on nucleobases and Hoehn–Yahr stage in Parkinson’s disease

AMERICAN JOURNAL OF RESEARCH IN MEDICAL SCIENCES

Andrea Bolner, Manuela Pilleri, Ottavio Bosello, Giampietro Nordera

The imbalance between reactive oxygen species and the antioxidant barrier is a typical condition of Parkinson’s disease (PD), and maybe the cause of oxidative alterations on DNA. The oxidation of nucleobase guanine (Gua) has been previously widely studied and the measurements of the hydroxylated form 8-hydroxy-Gua (8-OHGua) and its nucleoside 8-hydroxy-2-deoxy-guanosine (8-OHdG) have been proposed as sensible and reliable markers of this imbalance. Nucleobases oxidation

Objective:

The study was carried out to demonstrate the relations between 8-OHGua, 8-OHdG, and the corresponding non-oxidized nucleoside 2-deoxy-guanosine (2-dG) with PD clinical progression.

Method:

The measurements of 8-OHGua, 8-OHdG, and 2-dG were performed in urine samples of 198 PD subjects, ranked according to the Hoehn–Yahr scale (H–Y). The same analysis was also performed in a group of 33 subjects with other parkinsonisms.

Results:

All markers were analyzed by using a high-performance liquid chromatography and electrochemical detection. For 8-OHGua, a new method was specifically optimized; the low limit of detection (10 ng/l) and good intra- and inter-assay coefficients of variation (2.2% and 3.6%, respectively), allowed reliable measurements of 8-OHGua in a wide range of concentrations (from 0.5 to 2,000 μg/l). Compared to the initial stages (H–Y < 2), 8-OHdG doubles in advanced ones (H–Y > 2) and 2-dG halves, both with statistical significance (p < 0.001). Furthermore, 8-OHdG increased more in males than in females, and its level was higher in parkinsonism than in PD. Even the values of 8-OHGua increased with the aggravation of the pathology, but in a less marked way and without statistical significance.

Conclusions: Nucleobases oxidation

The redox imbalance in PD causes oxidative damage on DNA that increases with the progression of the disease. By attributing to 8-OHdG the role of marker of extent of oxidative damage, to 8-OHGua the one of efficiency of removal of oxidized bases from DNA, and to 2-dG the one of recovery of native nucleosides for the replacement of oxidized ones, our data seem to show that the DNA repair mechanisms in PD are insufficient to counteract the chronic oxidative insult that characterizes the disease.

See the full article of Nucleobases oxidation: click here
Luce, ossigeno ed ossidazione.

Luce, ossigeno ed ossidazione

Luce, ossigeno e ossidazione

Ossigeno, Luce e Vita costituiscono un paradigma: non ci sarebbe vita sulla Terra, almeno nella forma in cui noi la conosciamo, in assenza di ossigeno e di luce solare. La vita, sin dai suoi albori, è storia di relazione con l’ambiente e, dunque, di rapporto tra viventi, ossigeno e luce.

Il Sole, la sorgente della luce che irradia la Terra, è una stella di dimensioni medio-piccole costituita principalmente da idrogeno ed elio: è classificato come “nana gialla” di tipo spettrale G2V, dove “G2” indica che la stella ha una temperatura superficiale di 5 777 K (5 504 °C), caratteristica che le conferisce un colore bianco, estremamente intenso e cromaticamente freddo, che può apparire giallognolo a causa della diffusione luminosa nell’atmosfera terrestre, e “V” (5 in numeri romani) indica che il Sole, come la maggior parte delle stelle, si trova in in una lunga fase di equilibrio stabile in cui l’astro fonde, nel proprio nucleo, l’idrogeno in elio. Questo processo genera un’enorme quantità di energia emessa nello spazio sotto forma di radiazioni elettromagnetiche (radiazioni solari), flusso di particelle (vento solare) e neutrini. La radiazione solare, emessa come luce visibile ed infrarossi, consente la vita sulla Terra in quanto fornisce l’energia necessaria ad attivare i principali meccanismi che ne stanno alla base.

L’ossigeno iniziò a formarsi sulla Terra circa 3.500 milioni di anni fa, come sottoprodotto della reazione di fotosintesi dei cianobatteri: è il terzo elemento più abbondante dell’universo, dopo idrogeno ed elio. In forma di diossido di ossigeno (O2), gas incolore e inodore, costituisce il 20,8% dell’atmosfera terrestre e legato ad altri elementi è l’elemento chimico più comune della crosta terrestre, rappresentandone circa il 47% della massa.

Ossigeno e luce sono indispensabili alla vita ma, al contempo, condizionano gli organismi viventi che debbono adattare il loro metabolismo ad operare in presenza di radiazioni luminose ed in condizioni pro-ossidanti. Per le sue caratteristiche chimiche, infatti, l’ossigeno è un elemento implicato in processi di ossidazione, reazioni caratterizzate da un trasferimento di elettroni tra una specie chimica che si “ossida” ed un’altra che si “riduce”. Anche la luce è un fenomeno che scaturisce da un trasferimento di elettroni che passano da uno stato di eccitazione ad uno più stabile, da un orbitale atomico più esterno ad un’altro più prossimo al nucleo.

L’azione di luce ed ossigeno può originare fenomeni noti come “ossidazione” e “foto-ossidazione” cui il pensiero comune attribuisce, a primo impatto, effetti negativi: l’ossidazione dei metalli, l’irrancidimento dei grassi alimentari, la degradazione delle opere d’arte, sono indiscutibilmente fenomeni di deterioramento dovuti alla loro azione. Tuttavia, ben altre considerazioni scaturiscono se si considera l’azione della luce e dell’ossigeno nell’ambito dei processi biochimici e metabolici: la fotosintesi clorofilliana e la respirazione mitocondriale sono processi cruciali per la vita degli organismi terrestri e sono, a loro volta, processi che dipendono strettamente dalla disponibilità di luce e ossigeno e che hanno alla base un flusso di elettroni.

Per leggere l’aricolo completo clicca qui: Luce ,Ossigeno e Ossidazione

Cellula stress

stress ossidativo e attività fisico-sportiva

stress ossidativo e attività fisico-sportiva

stress ossidativo e attività fisico-sportiva il VIº convegno del CSOx

Sabato 15 settembre 2018, la Casa di cura Villa Margherita di Arcugnano ospiterà la sesta edizione dei convegni scientifici sullo stress ossidativo. Tema principale di questa edizione lo stress ossidativo e attività fisico-sportiva.

È passato più di un secolo da quando Otto Heinrich Warburg, premio Nobel per la medicina, lavorando in un laboratorio biologico marino di Napoli, ha misurato la rapida esplosione del consumo di ossigeno che si verifica quando inizia la vita. Altri scienziati hanno osservato che, al momento del concepimento, lo zigote fecondato produce notevole quantità di perossido di idrogeno. Anche batteri e piante si affidano fortemente ad aspetti di segnalazione da parte di ossidanti suggerendo che molti di questi meccanismi sono antichi e conservati in modo evolutivo.

Il nostro organismo è una complessa e raffinata macchina cibernertica, un sofisticato insieme di sistemi di autoregolazione: uno di questi sistemi è lo Stato Redox.

La produzione di Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS) da parte dei mitocondri costituisce un sistema complesso mediante il quale l’organismo utilizza un prodotto secondario del metabolismo energetico a scopi fondamentali per la vita. I ROS però sono molecole instabili, le quali per recuperare l’equilibrio elettronico reagiscono con altre dando così origine a nuove specie instabili. Questo fenomeno è continuo e ubiquitario ed è capace di tradursi in danni ossidativi che possono alterare la struttura delle cellule. L’organismo è, però, organizzato per difendersi da tale pericolo, con sistemi di difesa endogeni, sia enzimatici sia con altre caratteristiche molecolari capaci di contrastare l’azione dei ROS. Cruciali sono anche i sistemi esogeni, quali vitamine e specifici antiossidanti, che vengono assunti con gli alimenti, mantenendo il sistema ossidazione-antiossidazione, cioè lo stato redox, in equilibrio. Ma se questo fenomeno è particolarmente intenso e le difese antiossidanti sono insufficienti a mantenere lo stato di equilibrio, può configurarsi una situazione nota con il nome di “stress ossidativo”.

In questo complesso sistema organico, ben nota è l’importanza dell’alimentazione, ma un ruolo altrettanto cruciale è svolto dall’attività fisica, così nasce il nome del convengo stress ossidativo e attività fisico-sportiva. Il VI° Convegno del CSOx di Villa Margherita è proprio dedicato ai rapporti tra attività fisica e Stato Redox: come l’esercizio fisico stimola la produzione di ROS e come d’altra parte attiva i fattori della controregolazione. Si discuterà degli indicatori di danno bioumorale da stress ossidativo, delle differenze tra attività fisica di resistenza e attività fisica di potenza, delle ricadute sul microbioma intestinale e sui fattori dell’infiammazione. Si affronterà l’uso discusso di nutraceutici, integratori, supplementi e antiossidanti. Verrà infine analizzato il contributo dell’attività fisica nelle malattie neurodegenerative.

Programma

A questo link la Brochure con il programma.

Iscrizioni

POSTI ESAURITI Link: lista d’attesa

Relevance of a new HPLC assay for 4-hydroxy-2-nonenal 4-HNE in human plasma

4-hydroxy-2-nonenal

Bolner A, Bosello O, Nordera G. Relevance of a new HPLC assay for 4-hydroxy-2-nonenal 4-HNE in human plasma. Am J Res Med Sci. 2017; 1(1): 1-7. doi:10.5455/ajrms.281669

Objective:

4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE) is one of the major end-products of arachidonic acid peroxidation since proposed as sensitive oxidative stress marker. Despite the relevance of its physiological and pathogenetic roles, there are currently no available easy-to-use analytical methods for the accurate assay of 4-HNE in human plasma. For this reason, the typical values previously reported were few, contradictory, and often related to small groups of subjects.

Methods:

We present here a simple and reliable chromatographic method for 4-HNE assay in human plasma. After a deproteinization step, fluorescence derivatization and solid phase extraction (SPE), 4-HNE is finally separated and quantified by a high-performance reversed-phase liquid chromatography (HPLC).

Results:

An almost complete recovery (> 98%), high sensitivity (limit of detection of 100 pmol/l) and a wide dynamic range (from 1 to 2000 nmol/l) propose this method as particularly suitable for high throughput measurements of 4-HNE in human plasma samples. The typical values of 4-HNE (37 ± 15 nmol/l, mean ± SD) were measured in a group of 96 elderly volunteers.

Conclusions:

This simple HPLC method, with its good SPE cleaning and high sensitivity of detection, is proposed as a very reliable and advantageous tool to characterize lipid oxidative damages in several chronic pathological conditions. The typical plasmatic levels measured were very little scattered but much lower than those previously reported by other authors. This discrepancy suggests that, in some cases, it has been analyzed not only the free, but even the bonded fraction of 4-HNE.

From: “The American Journal of the Medical Sciences” www.ajrms.com/?mno=281669

MICROBIOTA

Obesità, microbiota e stress ossidativo

Obesità, microbiota e stress ossidativo

Obesità, microbiota e stress ossidativo

Di recente pubblicazione la Review scritta dalla dr.ssa Angiola Vanzo, il dr. Andrea Bolner, il dr. Giampietro Nordera e il prof. Ottavio Bosello sul rapporto tra l’obesità, il microbiota e lo stress ossidativo. La review: “Obesità, microbiota e stress ossidativo” è stata pubblicata sulla rivista Biochimica Clinica della SIBioCla Società Italiana di Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica.

Clicca qui per leggere la Review Obesità, microbiota stress ossidativo.

dr. Giampietro Nordera

NUTRIZIONE e stress ossidativo

Nutrizione e stress ossidativo

NUTRIZIONE e stress ossidativo, il titolo del Vº Convegno Nazionale organizzato dal Centro Stress Ossidativo di Villa Margherita sabato 16 settembre 2017 ad Arcugnano (VI).

Radicali liberi, stress ossidativo e antiossidanti sono termini conosciuti da qualche tempo dagli addetti ai lavori, ma sono giunti recentemente anche al grande pubblico per la divulgazione consentita dai media, sia quotidiani, sia riviste divulgative sia televisione. La motivazione maggiore di tale ampia diffusione è da ricercare nell’abuso e nel cattivo uso che si fa del termine antiossidanti e nella ricaduta sulla produzione e vendita di tali sostanze.

Gli antiossidanti sono presenti nel nostro organismo e sono indispensabili per contrastare il pericolo di un eccesso di radicali liberi e il relativo rischio del configurarsi dello stress ossidativo. In natura, sono ubicuitariamente presenti nel regno vegetale che li produce per proteggersi dai danni che possono essere arrecati dagli agenti ossidativi presenti nell’ambiente, in primis dai raggi solari, pur anch’essi indispensabili per la corretta crescita e maturazione dei vari prodotti.

L’industria si è appropriata di tali antiossidanti e delle loro proprietà naturali per proporre al mercato integratori e supplementi, a base appunto di antiossidanti. E’ stato calcolato che negli USA, almeno il 50% della popolazione fa uso di questi prodotti, nella maggior parte dei casi senza specifica indicazione.

Da quanto detto, emerge la necessità di discutere il problema della nutrizione e stress ossidativo in relazione ai suoi rapporti con il principale interlocutore ambientale, cioè la nutrizione, che assieme all’attività fisica, costituisce i cardini dello stile di vita e condiziona l’invecchiamento.

Il convegno vuole portare all’attenzione e alla discussione le più recenti acquisizioni sulla nutrizione e stress ossidativo, sulle patologie a esso correlate e ai loro rapporti con l’alimentazione e l’attività fisica. L’una e l’altra possono costituire dei fattori di rischio, ma sono anche strumenti cruciali per contrastare e soprattutto prevenire i danni inducibili dai radicali liberi e dallo stress ossidativo.

Nei tempi più recenti è sempre più considerato il ruolo svolto dal microbiota nella fisiopatologia dello stress ossidativo, quale strategico protagonista di molteplici patologie associate a eccesso di radicali liberi. Si discuterà, in particolare, del “gut-brain axis”, e della sua importanza nell’eziopatogenesi e nella evoluzione della patologia neurodegenerativa.

ISCRIZIONI: NUTRIZIONE E STRESS OSSIDATIVO

POSTI ESAURITI

Professioni accreditate ECM: Biologo, Dietista, Farmacista, Fisioterapista, Infermiere, Logopedista, Medico Chirurgo, Psicologo, Terapista Occupazionale.

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ID Evento: 201403 – ID Provider: 4366 – Crediti:  7 
Stress Ossidativo CSOx

Rassegna Stampa – Stress Ossidativo CSOx Centro all’avanguardia…

Stress Ossidativo CSOx

Stress Ossidativo CSOx

 

Stress Ossidativo CSOx . Studiarlo per capire come prevenirlo e combatterlo potrebbe aprire vie nuove e rivoluzionarie nella medicina. A Villa Margherita, la casa di cura di Arcugnano, opera il CSOx, Centro per lo studio e la cura dello stress ossidativo , un “unicum” in Italia, voluto e creato dal dott. Giampietro Nordera, primario neurologo, per approfondire scientificamente e affrontare clinicamente il vasto ambito, appunto, dello stress ossidativo e delle sue ricadute fisiopatologiche.

Direttore è lo stesso dott. Nordera. responsabile scientifico è il prof. Ottavio Bosello docente universitario, geriatra e nutrizionista. Lo staff è, inoltre, composto dalla neurologa dott.ssa Manuela Pilleri, dal cardiologo Gian Marco Mosele, dal laboratorista dott. Andrea Bolner. Sono clinici esperti, i quali studiano e quantificano il bilancio ossidativo in condizioni normali e in svariate condizioni patologiche, come l’invecchiamento e l’attività fisico-sportiva.

La mission del CSOx è proprio quella di quantificare, curare e, se possibile, prevenire situazioni di stress ossidativo patologico, utilizzando gli indicatori laboratoristici per proporre corretti stili di vita, un’adeguata attività fisica, un’alimentazione controllata e un potenziamento della barriera antiossidante.

Ma cos’é lo stress ossidativo?. “E’ la conseguenza – spiega il prof. Bosello – dell’azione dannosa esercitata da una eccessiva quantità di radicali liberi sulle cellule e sui tessuti, una condizione che influisce sui meccanismi di invecchiamento e può innescare patologie di tipo cronico-degenerativo, inducendo un progressivo decadimento fisico e una serie di pericolose malattie”. Alla base lo stile di vita. Alimentazione e attività fisica rappresentano fattori di rischio ma anche armi importanti nel contrastare lo stress ossidativo. Ma andiamo più nel dettaglio.

Il termine stress ossidativo o “squilibrio Redox” indica l’insieme delle alterazioni che si producono nei tessuti, nelle cellule e nelle macromolecole biologiche quando c’è una abnorme esposizione ad agenti ossidanti. L’effetto è costituito da alterazioni metaboliche, che possono portare alla morte cellulare. A loro volta, i radicali liberi sono il prodotto di reazioni chimiche fisiologiche che utilizzano l’ossigeno. Sono molecole particolarmente reattive e altamente instabili che cercano di ritornare allo stato di equilibrio sottraendo ad altri atomi vicini l’elettrone necessario per pareggiare la propria carica elettromagnetica. Questo meccanismo dà origine ad ulteriori nuove molecole instabili, innescando una reazione a catena che, se non mantenuta entro valori “fisiologici”, può danneggiare le strutture cellulari.

L’attività fisica a livello estremo,  l’inquinamento ambientale e molte sostanze farmacologiche possono essere cause di sofferenza cellulare contro le quali l’organismo risponde con l’incremento di produzione dei radicali liberi.
 Esiste, quindi, una varietà di radicali che, se presenti in quantità eccessiva, diventano tossici per l’organismo e causano, come detto, l’invecchiamento e la morte della cellula. Una delle più importanti teorie chiamate a spiegare il processo di invecchiamento è proprio la “teoria dei radicali liberi”, proposta da Harman nel 1950. Essa suppone che la perdita di funzione cellulare età-correlata derivi dall’accumulo di questi radicali, a cui si associano ossidazione lipidica, ossidazione proteica e modificazioni ossidative a livello nucleare. Il danno causato è visto come fondamentale nel determinare la durata della vita, anche se alcuni scienziati optano per la teoria dell’“invecchiamento programmato”, in cui la senescenza è vista come la destinazione finale di un percorso evolutivo. Fondamentali sport e dieta. Il legame tra sport e stress ossidativo è proporzionale all’intensità dell’attività fisica.

Un corretto programma di attività fisica oppure un razionale allenamento muscolare genera un aumento moderato e di breve durata di radicali liberi, che può attivare meccanismi utili alla cellula per adattarsi e proteggersi dallo stress e migliorare le difese immunologiche dell’organismo. La dieta contribuisce in modo sostanziale all’insorgenza di molteplici malattie, specie degenerative, ed ai processi di invecchiamento. Una dieta corretta e con adeguato apporto calorico può esercitare un’efficace prevenzione, riducendo la produzione di radicali liberi e contrastandone gli effetti. Tra le sostanze alimentari che potenziano la barriera antiossidante ci sono alcune vitamine (C ed E), numerosi scavenger vegetali (carotenoidi, flavonoidi, fenoli) ed altre molecole di basso peso molecolare e meccanismo di azione solo parzialmente noto (quercitina, catechine, licopene, luteina, zeaxantina).

“La nostra ricerca – spiega il dott. Nordera – punta ad individuare quelle alterazioni che non sono riconoscibili dagli esami di laboratorio. Una nuova via prevede l’uso di alcuni integratori dove i farmaci si sono rivelati inefficaci. La speranza è di arrivare a trattamenti in grado di contrastare le malattie neuro-vegetative”. “Abbiamo in corso 5-6 progetti – spiega il prof. Bosello – anche per capire in quale misura lo stress ossidativo possa influire sul Parkinson e su altre patologie. Si è visto che l’alimentazione può modificare questo tipo di stress. In particolare si è notato come possa essere attenuato da un estratto di papaya essiccata e fermentata. Uno dei nostri studi punta a spiegare scientificamente quali siano i meccanismi che producono questi benefici. C’è un’azienda giapponese che la commercializza in tutto il mondo ma che non sa dare spiegazioni. Noi ci vogliamo arrivare come cerchiamo pure di capire il ruolo che può avere il microbioma, la parte genetica di quell’insieme di batteri che vivono nell’intestino in simbiosi con l’organismo e condizionano lo stato di salute, nella relazione che pare ci sia, come sostengono molti ricercatori, fra cervello ed intestino”.

28-02-2017 Il Giornale di Vicenza

Articolo-CSOx

Stress Ossidativo CSOx

video.stress.ossidativo

I video del 4º Convegno sullo Stress Ossidativo

Video Stress Ossidativo nuove acquisizioni in Fisiopatologia, clinica e terapia

Video riassuntivo del 4º Convegno sullo stress ossidativo, organizzato dal Centro Stress Ossidativo della Casa di Cura Villa Margherita di Arcugnano, Vicenza il 17 settembre 2016.

Congresso dedicato alla discussione dei più recenti approfondimenti di questo importante fenomeno metabolico e sulle sue ricadute fisiopatologiche e cliniche e, di conseguenza, sulle patologie a esso correlate.

 

Le video-interviste ai relatori:

Sindaco di Arcugnano – Dott. Paolo Pellizzari

Fisiopatologia e clinica dello stress ossidativo – Prof. Ottavio Bosello

Esercizio fisico e stato Redox – Dr. Giampietro Nordera

Microbioma e innovazione. Dr.ssa Barbara Simionati

Malattia di Parkinson e stato Redox. Dr.ssa Manuela Pilleri 

Microbioma, inflammaging e longevità. Prof. Claudio Franceschi

Riabilitazione neurologica e stato Redox nella M. di Parkinson. Dr. Daniele Volpe

Risonanza Quantica Molecolare e Stato Redox. Ing. Gianantonio Pozzato

Obesità, restrizione calorica e stato Redox. Dr.ssa Angiola Vanzo

NanoVi Technology nella risposta ossidativa. Dr. Hans Eng

CREDITS: Video gentilmente realizzati da Meetab

SLIDE – IVº CONVEGNO STRESS OSSIDATIVO

slide stress ossdiativo

Le slide del IVº convegno scientifico sullo stress ossidativo.

 

Fisiopatologia e clinica dello stress ossidativo.  Ottavio Bosello (Università di Verona)

Ruolo del Laboratorio nella diagnostica e nel monitoraggio dello stato Redox.

A. Bolner (Villa Margherita – Vicenza)

Microbioma e innovazione. Barbara Simionati (BMR Genomics – Padova)

Esercizio fisico e stato Redox. GP. Nordera. (Villa Margherita – Vicenza)

Malattia di Parkinson e stato Redox. Revisione della letteratura e contributo di Villa Margherita. M. Pilleri (Villa Margherita – Vicenza)

Dieta Mediterranea e stress ossidativo nella Malattia di Parkinson.  N. Veronese (Università di Padova)

LETTURA MAGISTRALE

Microbioma, inflammaging e longevità. C. Franceschi (Università di Bologna)

Obesità, restrizione calorica e stato Redox .  A. Vanzo (ULSS 6 – Vicenza)

Riabilitazione neurologica e stato Redox nella Malattia di Parkinson. D. Volpe (Villa Margherita – Vicenza)

Malattia di Parkinson, stress ossidativo ed effetti di un estratto di papaya.

A. Bolner (Villa Margherita – Vicenza)

Progetto Yango e Stato Redox. L. Zoppelletto (Meetab – Vicenza)

Risonanza Quantica Molecolare e Stato Redox. G. Pozzato (Telea-Vicenza)

NanoVI Technology nella risposta ossidativa. GP. Nordera (Villa Margherita – Vicenza)

Organizzazione logistica del CSOx. (video) F. Nordera (Villa Margherita – Vicenza)

Abstract: STRESS OSSIDATIVO nuove acquisizioni in Fisiopatologia, clinica e terapia.

Congresso-Stress-ossidativo

ABSTRACT

Fisiopatologia e clinica dello stress ossidativo.

Ottavio Bosello (Università di Verona)

Le specie reattive dell’ossigeno (ROS) si formano prevalentemente, ma non esclusivamente, a livello del mitocondrio. In condizioni normali, ciascuna cellula produce radicali liberi tramite vari processi, il più importante è il ciclo della fosforilazione ossidativa, cruciale per la produzione di energia sotto forma di ATP. Come conseguenza di questo ciclo metabolico, viene costantemente formato anione superossido, quale naturale sottoprodotto della respirazione mitocondriale. I radicali liberi reagiscono facilmente con una qualsiasi molecola si trovi in loro prossimità (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici) danneggiandola e spesso compromettendone la funzione.

Reagendo con altre molecole, hanno la capacità di autopropagarsi trasformando i loro bersagli in radicali liberi e scatenando così reazioni a catena che possono provocare estesi danni nella cellula.

Oltre che cruciale fonte di energia cellulare: ATP, la produzione mitocondriale di ROS è fonte di attivazione dei programmi trascrizionali che promuovono la differenziazione cellulare, modulando l’espressione genica. I ROS attivano i sistemi di difesa, leucocitario e immunologico e, aspetto cruciale, attivano i sistemi antiossidanti endogeni.

Quando la produzione di ROS è particolarmente elevata o i sistemi di difesa non sono efficaci, può configurarsi uno stato di stress ossidativo, cioè uno stato di sbilancio pro-ossidante. In queste condizioni vi è rischio elevato di danni cellulari e subcellulari (gli stessi mitocondri), senescenza cellulare, malattie età correlate, morte cellulare, tumori.

Il mantenimento di uno stato di stress ossidativo sostiene una serie di danni età-dipendente che innescano percorsi di risposta allo stress. La generazione dei ROS che viene attivato da questi meccanismi è, di solito, gestita dai sistemi antiossidanti cellulari. Con il progredire dell’invecchiamento, la generazione dei ROS sfugge, pur parzialmente, al controllo dai sistemi antiossidanti: inizia a configurarsi la tossicità dai ROS causando danni significativi che potrebbero costituire la base del coinvolgimento dei ROS nelle malattie età-dipendenti, che tendono a manifestarsi nella seconda metà della vita.

 

 

 

Ruolo del Laboratorio nella diagnostica e nel monitoraggio dello stato Redox.

A. Bolner (Villa Margherita – Vicenza)

Il Laboratorio riveste un ruolo fondamentale negli studi sullo stress ossidativo che si fondano su analisi volte a valutare l’entità del potenziale ossidante nei fluidi corporei, plasma ed urine principalmente, l’efficacia dei meccanismi di contrasto e l’evidenza di alterazioni molecolari conseguenti ad un eventuale sbilanciamento tra essi. L’analisi diretta dei radicali liberi dell’ossigeno e dell’azoto (ROS e RNS) è particolarmente difficile: abbastanza frequente è perciò il ricorso al dosaggio dei radicali liberi mediante determinazione indiretta.

Fanno parte della barriera antiossidante numerose classi molecolari, talune ad attività enzimatica ed altre non enzimatica. Tra queste si distinguono due classi di antiossidanti: endogeni, fisiologicamente presenti ed esogeni, introdotti con la dieta.

Oltre ai metodi proposti per valutare la capacità antiossidante ematica nella sua totalità, numerosi metodi cromatografici consentono di analizzare singolarmente molte tra le principali componenti della barriera.

Fors’anche più utile della valutazione del rapporto tra potere ossidante ed antiossidante nei liquidi corporei è l’individuazione e la determinazione dei marcatori di danno. L’eccessiva produzione di radicali liberi dell’ossigeno e dell’azoto non contrastata da un’efficace barriera antiossidante, infatti, può essere causa di alterazioni molecolari ossidative a carico di tutte le classi di macromolecole biologiche, con conseguenti inevitabili effetti a livello di funzioni cellulari, di organi e tessuti.

Il processo di ossidazione delle proteine comporta, ad esempio, l’introduzione di nuovi gruppi funzionali che possono contribuire ad alterarne funzione e metabolismo.

L’attacco dei ROS, in particolare del radicale idrossile, sugli acidi nucleici può anche essere causa di mutazioni attraverso la modificazione di specifiche basi azotate e rottura della doppia elica del DNA.

Anche i fosfolipidi di membrana e i trigliceridi nelle LDL sono molecole molto suscettibili all’attacco radicalico: gli idroperossidi e le aldeidi che ne originano possono essere utilizzati come marcatori di danno nel comparto lipidico.

Il Laboratorio analisi, grazie a pannelli mirati di indagini biochimiche, può dunque svolgere un ruolo determinante nella comprensione dei meccanismi molecolari patogenetici e nell’apprezzamento dei miglioramenti inducibili nei pazienti attraverso idonei interventi clinici.

 

Microbioma e innovazione.

Barbara Simionati (BMR Genomics – Padova)

L’intervento introduce al mondo del microbioma con alcune informazioni di base (essendo io la prima a parlare rispetto all’altro intervento):

– Cos’è?

– Cosa fa?

– Come si forma?

– Perchè ci interessa?

Dando risposta a queste domande, verrà data evidenza della rivoluzione scientifica in corso e della sua portata.

– Come si studia?

– Quale futuro?

Ci si focalizzerà su cosa ha reso possibile questa rivoluzione, le innovazioni alla base, la tecnologia di sequenziamento e come si analizza un microbioma in particolare, e le prospettive che si intravedono per il prossimo futuro.

 

Esercizio fisico e stato Redox.

GP. Nordera (Villa Margherita – Vicenza)

L’attività fisica stimola la produzione endogena delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) a livello dei mitocondri e anche da parte di mediatori dell’infiammazione. Un esercizio regolare porta ad aumento di antiossidanti endogeni, che sono in grado di neutralizzare i radicali liberi.

L’attività aerobica ad intensità moderata o ad intensità medio-elevata ha un effetto preventivo sulle malattie degenerative del cervello (M. di Parkinson – M. di Alzheimer), nella patologie cardio-vascolari, nelle malattie metaboliche (diabete – dislipidemia) e in alcuni tumori (cervello – polmone). L’intensità, la frequenza e la durata settimanale dell’attività aerobica per ottenere un effetto preventivo o migliorativo possono essere di grado moderato o intenso e sono consigliate in tutte le fasce d’età.

  

 

Malattia di Parkinson e stato Redox. Revisione della letteratura e contributo di Villa Margherita 

M. Pilleri (Villa Margherita – Vicenza)

Lo stress ossidativo è uno dei meccanismi implicati nella patogenesi della malattia di Parkinson.

Lo sbilanciamento tra la produzione di radicali liberi e le capacità antiossidanti delle cellule attiva una cascata che porta all’alterazione della funzionalità cellulare e alla formazione di aggregati intracellulari di alfasinucleina. Alcuni indicatori dello “stress” cellulare possono essere dosati nel sangue e nelle urine. Presso il nostro centro è in corso uno studio per valutare la correlazione tra i markers biologici di degenerazione cellulare e gli aspetti clinici che caratterizzano la malattia di Parkinson ed i parkinsonismi. I dati preliminari, su un pull di 250 pazienti consecutivi affetti da malattia di Parkinson, indicano una correlazione tra i livelli di alcuni markers biologi di degenerazione (p.es la 8OHdesosissiguanisina) e la severità della malattia.

 

Dieta Mediterranea e stress ossidativo nella Malattia di Parkinson.

S. Maggi (CNR – Padova) N. Veronese (Università di Padova) 

La malattia di Parkinson (PD) è la seconda malattia neurodegenerativa più comune, affliggendo quasi un milione di Americani. In un vasto studio longitudinale una più stretta aderenza alla dieta mediterranea è risultata associata ad una più bassa incidenza di PD.

Il tema del più appropriato intervento dietetico nella PD è di grande importanza, soprattutto per le frequenti interazioni tra macronutrienti (in particolare proteine) e farmaci. Allo stesso tempo in trials randomizzati controllati, diete a basso introito proteico non sono risultate appropriate per controllare i sintomi dei pazienti affetti da PD, suggerendo che altri regimi dietetici più completi dovrebbero essere presi in considerazione.

In questo contesto, la dieta mediterranea potrebbe essere utile nelle persone affette da PD. Questo regime dietetico, infatti, ha un basso apporto di proteine (in particolare animali) che la rendono ideale per questi pazienti. Inoltre, peculiare rispetto ad altri regimi dietetici, la dieta mediterranea  ha molti effetti pleiotropici, in particolare su infiammazione e stress ossidativo, che sembrano essere coinvolti nella patogenesi della PD. Infine, la dieta mediterranea sembra promuovere anche un buona composizione del microbiota intestinale che, a sua volta, potrebbe giocare un ruolo fondamentale nella patogenesi della PD.

In questa presentazione, esporrò l’evidenza corrente riguardo al ruolo dello stress ossidativo e delle alterazioni del microbiota nell’insorgenza della PD ed il possibile ruolo della dieta mediterranea nel migliorare questi due aspetti che sembrano essere alla base dell’insorgenza di questa malattia.

 

 

LETTURA MAGISTRALE

Microbioma, inflammaging e longevità

C. Franceschi (Università di Bologna) 

 

 

Obesità, restrizione calorica e stato Redox

A. Vanzo (ULSS 6 – Vicenza) 

L’obesità è considerata una condizione cronica associata ad elevata morbilità e mortalità precoce Recentemente, tra i molti meccanismi etiopatogenetici e fisiopatologici invocati, si è posta particolare attenzione agli effetti conseguenti allo stress ossidativo.

Studi epidemiologici, clinici e sperimentali hanno dimostrato che l’obesità è associata ad alterazioni dello stato redox e aumento del rischio metabolico. Lo stress ossidativo potrebbe svolgere un ruolo causale nello sviluppo dell’obesità, stimolando la deposizione di tessuto adiposo bianco e alterando l’assunzione di cibo. E’ stato anche dimostrato che l’obesità può, di per sé, indurre stress ossidativo sistemico.

Diversi meccanismi sono stati proposti per spiegare il maggiore stress ossidativo nei soggetti obesi: tra essi, alterazione dei livelli di lipidi e metabolismo glucidico, infiammazione cronica, disfunzione tissutale, iperleptinemia e anormale produzione post-prandiale di ROS.

Stress ossidativo sistemico e infiammazione sono anche fattori chiave nella patogenesi delle malattie correlate all’obesità, tra cui aterosclerosi, insulino-resistenza, diabete di tipo 2 e tumori.

Esistono, per contro, studi preliminari che documentano che la restrizione calorica (RC) e la perdita di peso indotte dalla dieta sono in grado di modificare lo stato redox in soggetti obesi con o senza patologia correlata.

Tra gli effetti positivi della riduzione del peso in individui obesi, i più documentati sono la diminuzione del danno ossidativo e dell’infiammazione. La perdita di peso ottenuta tramite dieta ipocalorica influenza la produzione di ROS, come indicato da specifici marcatori di stress ossidativo e proteine coinvolti nei processi ossidativi mitocondriali correlati. Inoltre, le funzioni metaboliche migliorano con la riduzione dello stress ossidativo, come evidenziato da un aumento dei livelli di adiponectina e da una migliore funzionalità epatica.

L’effetto della Restrizione Calorica (RC) sullo stress ossidativo è stato finora descritto ma con modalità che non hanno consentito evidenze significative. Abbiamo pertanto avviato uno studio in pazienti con diagnosi di obesità in cui si vuole studiare quali siano gli effetti della RC sui marcatori di danno ossidativo a maggiore specificità nonché significative correlazioni tra indicatori convenzionali di alterazioni metaboliche e indici specifici di stress ossidativo.

 

  

Riabilitazione neurologica e stato Redox nella Malattia di Parkinson.

D. Volpe (Villa Margherita – Vicenza)

La riabilitazione negli ultimi anni sta dando sempre maggiori evidenze in termini di efficacia, neuroprotezione e neuroplasticità.

Recentemente alcuni studi hanno evidenziato che un intervento riabilitativo mirato sembra avere un effetto sulla neurogenesi. Restano ancora da definire alcuni aspetti della riabilitazione quali la durata, l’intensità, la quantità, la tipologia degli interventi riabilitativi).

E’ noto che l’esercizio motorio aerobico ha un effetto positivo sullo stato REDOX ma a tutt’oggi non vi sono evidenze sugli effetti dell’esercizio aerobico nelle persone con M. di Parkinson. verranno presentati i dati preliminari di uno studio sugli effetti di un intervento riabilitativo intensivo sullo stato REDOX in pazienti con M. di Parkinson e verranno discusse alcune interpretazioni sui risultati dello studio.

 

Malattia di Parkinson, stress ossidativo ed effetti di un estratto di papaya

A. Bolner (Villa Margherita – Vicenza)

Lo stress ossidativo è una condizione tipica di numerose patologie, comprese quelle neurodegenerative. Nella malattia di Parkinson i fenomeni ossidativi interessano tipicamente i neuroni dopaminergici della substantia nigra mesencefalica: pur essendo poco probabile che lo stress ossidativo rappresenti l’evento primario del processo patologico degenerativo, appare ormai certo come esso partecipi in modo sostanziale alla progressione del danno. L’individuazione di interventi in grado di prevenire o diminuire l’entità dello sbilancio redox ed i conseguenti danni ossidativi a carico delle macromolecole cellulari è di cruciale importanza. Sulla base dell’analisi di alcuni marcatori di stress ossidativo, è stato possibile dimostrare l’efficacia di una supplementazione con integratore alimentare a base di papaya bio-fermentata nel contrasto dello sbilancio redox e nella neuroprotezione nella malattia di Parkinson.

 

 

Progetto Yango e Stato Redox.

L. Zoppelletto (Meetab – Vicenza) 

L’esperienza del progetto Yango (programma di ringiovanimento metabolico) e la verifica sperimentale dell’effetto sinergico degli integratori antiossidanti. È esposto il percorso che dalle prime prove che hanno suggerito i benefici dell’uso di integratori antiossidanti sinergici sugli sportivi, hanno portato ad esperimenti in vitro sui neuroni e a verifiche su malati di Parkinson.

 

Risonanza Quantica Molecolare e Stato Redox.

G. Pozzato (Telea-Vicenza) – DV. Roccatagliata (Villa Margherita – Vicenza)

la teoria atomica ipotizza che la materia non è continua ma discreta cioè concentrata in particolari strutture chiamate atomi.

Una scoperta derivante da sperimentazioni con raggi alfa ha mostrato che praticamente tutta la materia occupa uno spazio piccolissimo il cosiddetto nucleo atomico composto da particelle subatomiche: protoni e neutroni.

Attorno al nucleo ci sono altre particelle subatomiche, gli elettroni, con massa piccolissima (massa a riposo 1836 volte inferiore alla massa a riposo dei protoni) che occupano uno spazio enorme rispetto al nucleo. Gli elettroni, insieme ai protoni e ai neutroni, sono componenti degli atomi e, sebbene contribuiscano alla massa totale dell’atomo per meno dello 0,06%, ne caratterizzano sensibilmente la natura e ne determinano le proprietà chimiche: il legame chimico covalente si forma in seguito alla condivisione di elettroni tra due o più atomi. L’’elettrone è inoltre responsabile della conduzione della corrente elettrica e del calore.

Un’altra scoperta importante del secolo scorso è stata la fisica quantistica: prevista da questa teoria e poi confermata sperimentalmente è stata la scoperta che anche l’energia come la materia è discreta ed è trasmessa in pacchetti discreti chiamati quanti (fotoni nel caso di onde elettromagnetiche). Utilizzando questi quanti di energia noi in Telea siamo riusciti a creare una nuova tecnologia: la QMR Technology, la quale permette di trasferire energia ai tessuti ed alle cellule senza creare danno in quanto la temperatura raggiunta non raggiunge mai i 50°C, temperatura limite per la sopravvivenza delle cellule e tessuti biologici. Si è perciò si è potuto “orientare” queste radiazioni in modo da dare effetti particolari di stimolazione cellulare tali da abbracciare parecchi campi della medicina e chirurgia.

La QMR technology trasferisce energia ai tessuti biologici per mezzo di campi elettrici variabili ad alta frequenza con uno spettro di frequenze tali da entrare in risonanza con le molecole costituenti le cellule, soprattutto con le strutture proteiche.

In chirurgia la QMR technology permette di effettuare tagli e coaguli a temperatura inferiore ai 50°C evitando di provocare il danno termico, ottenere tempi di recupero brevi, minor ospedalizzazione, minor problemi nel post-operatorio, minor utilizzo di farmaci e possibilità del chirurgo di avvicinarsi a tessuti delicati come le terminazioni nervose. Quindi, minor costo di degenza e maggior sicurezza per il paziente e per il chirurgo.

In medicina con QMR technology si stimolano un effetto rigenerativo sui tessuti attivando un “massaggio cellulare” – la cellula si deforma momentaneamente fino a che si applica energia e poi ritorna nel suo stato normale.

Si possono trattare patologie come ARTROSI, CERVICALGIE, LOMBO-SCIATALGIE, TRAUMI MUSCOLARI, PERIARTRITI, RIZOARTROSI, ERNIE DISCALI, ecc..

Si è dimostrato l’efficacia di questa tecnologia nel trattare le ulcere venose e le cefalee tensive e la patologia dell’occhio secco

 

NanoVI Technology nella risposta ossidativa.

GP. Nordera (Villa Margherita – Vicenza) – H. Eng (ENG3 Corporation – USA)

 

La Tecnologia NanoVi, attraverso un potenziamento della risposta ossidativa è in grado di antagonizzare l’effetto aggressivo dei radicali liberi.

Sono stati valutati 10 pazienti affetti da M. di Parkinson che durante il ricovero a Villa Margherita (8-10 giorni durata media) hanno utilizzato per 20 minuti al giorno la Tecnologia NanoVi.

Sono stati valutate sia la risposta clinica che le eventuali modifiche dei principali indici di stress ossidativo.

 

 

 

Organizzazione logistica del CSOx. (video)

F. Nordera (Villa Margherita – Vicenza) Ore 16.00

Un breve filmato illustrerà gli aspetti logistici e il percorso diagnostico per la gestione dello stress ossidativo all’interno della clinica. Come creare un percorso diagnostico per studiare e curare lo stress ossidativo.