L’ossigeno, pur essendo essenziale per la vita, può anche essere dannoso se presente in alte concentrazioni. Questo fenomeno, noto come stress ossidativo, è stato collegato all’invecchiamento, all’infiammazione e a una serie di malattie, tra cui il cancro e i disturbi neurodegenerativi. Tuttavia, gli esatti eventi molecolari che portano al danno indotto dall’ossigeno sono rimasti poco chiari.
Utilizzando tecniche di imaging avanzate e modelli computazionali, i ricercatori sono stati in grado di osservare e monitorare il comportamento delle molecole di ossigeno all'interno delle cellule. Hanno scoperto che quando i livelli di ossigeno superano una certa soglia, si innesca una cascata di reazioni che alla fine portano alla formazione di molecole altamente reattive chiamate radicali liberi. Questi radicali liberi possono causare danni ai lipidi, alle proteine e al DNA, interrompendo la funzione cellulare e portando alla morte cellulare.
I ricercatori hanno inoltre identificato un enzima chiave, la catalasi, che svolge un ruolo fondamentale nel mitigare i danni indotti dall'ossigeno. La catalasi agisce come un antiossidante, convertendo il dannoso perossido di idrogeno, un sottoprodotto del metabolismo dell'ossigeno, in acqua e ossigeno. Quando l’attività della catalasi è compromessa, i livelli di perossido di idrogeno aumentano, portando a stress ossidativo e danno cellulare.
Questo studio fornisce una comprensione molecolare più profonda di come l’eccesso di ossigeno può danneggiare cellule e tessuti. Facendo luce sul ruolo della catalasi e sulla cascata di reazioni innescate da elevati livelli di ossigeno, i risultati aprono nuove strade per lo sviluppo di terapie volte a gestire lo stress ossidativo e prevenire i danni indotti dall’ossigeno.
