Catalasi: l'enzima che neutralizza il perossido di idrogeno e il suo legame con i capelli bianchi

Le cellule viventi si proteggono naturalmente. Alcune minacce vengono da sostanze chimiche generate intracellulari. Per combatterle, creano enzimi che convertono sostanze pericolose in innocue. Catalasi = enzima che disintossica perossido di idrogeno (H₂O₂).

Origine del perossido di idrogeno

Prodotto accidentalmente nelle cellule (Protein Data Bank). Cellule (umane incluse) usano O₂ in molte reazioni. A volte O₂ reagisce con composti vicini → H₂O₂. H₂O₂ può danneggiare proteine e strutture cellulari. Può trasformarsi in radicali idrossili (radicali liberi) → reazioni a catena dannose. Catalasi elimina H₂O₂ dalle cellule.

Meccanismo enzimatico

Catalasi = enzima → accelera reazioni che altrimenti lente. Catalizza: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂. Produce O₂ → presente solo in organismi che sopravvivono in presenza O₂ (aerobi).

Struttura

Proteina tetramero = 4 subunità proteiche (Biomolecules, Kenyon College). Contiene anche: eme + NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) → necessari per funzione. Struttura complessiva conservata (4 subunità + eme + NADP) tra organismi, con lievi differenze.

Catalasi e batteri

Presente in molti batteri produttori O₂. Meccanismo protettivo: alcune cellule immunitarie generano H₂O₂ per uccidere batteri infettivi → catalasi batterica neutralizza. Uso laboratorio: test identificazione batteri → trattamento con H₂O₂; se bolle = catalasi presente.

Catalasi e capelli grigi

Articolo Science Daily (2009): ricerca scopre capelli grigi causati da accumulo H₂O₂ nei follicoli piliferi. H₂O₂ sbianca capelli solo se livelli catalasi diminuiscono nelle cellule follicolo.