Scopo della ricerca
La vascular inflammation è una condizione patologica età-correlata che causa un’alterazione funzionale e strutturale dei vasi, determinando un aumento della permeabilità dell’albero vascolare e successiva diffusione di cellule infiammatorie e di ROS. Queste, a loro volta, raggiungono tutti gli organi e gli apparati, determinando gravi situazioni patologiche quali fibrosi, disfunzione d’organo, patologie neurodegenerative e cancro. Per questo motivo, la prevenzione della condizione di
vascular inflammation rappresenta una promettente strategia farmacologica per ridurre il rischio di
insorgenza di patologie età-correlate, caratterizzate da stress ossidativo persistente e da uno stato di infiammazione cronica, sub-clinica e sistemica.
A questo proposito, la grande disponibilità di dati riguardanti il ruolo protettivo di H2S in
condizioni di stress ossidativo e infiammazione, specialmente a livello cardiovascolare, ha costituito una base salda da cui partire per lo sviluppo di innovativi composti H2S-donor. Allo stesso tempo,
numerosi studi pre-clinici condotti sugli isotiocianati (ITC) della famiglia delle Brassicaceae, ne hanno messo in luce proprietà citoprotettive molto simili e talvolta del tutto sovrapponibili a quelle tipicamente associate al gastrasmettitore endogeno. Recentemente, il gruppo di ricerca presso il quale si è svolto questo lavoro di tesi ha dimostrato, per la prima volta, che molti ITC di origine naturale esibiscono il comportamento di molecole H2S-donor “smart” in vitro, dal momento che
rilasciano quantità micromolari del gastrasmettitore lentamente, in modo costante e prolungato nel tempo e solo in presenza di tioli organici che mimino l’ambiente biologico. Questa importante evidenza scientifica, seppur preliminare, ha permesso di ipotizzare che la loro azione su specifici sistemi biologici possa essere in gran parte attribuibile alla loro peculiare capacità di mimare il rilascio endogeno, lento e a lungo termine, del gastrasmettitore a livello dei tessuti. La scoperta della natura H2S-donor degli ITC, ha rappresentato così l’innesco per moltissimi studi finalizzati ad
investigare gli effetti biologici H2S-mediati degli ITC. Nello specifico, erucina, un ITC ampiamente
distribuito nelle piante edibili della famiglia delle Brassicaceae (in particolare nella rucola, Eruca
sativa Mill.), è stata oggetto di indagini in vitro ed in vivo che hanno permesso di dimostrarne gli
spiccati effetti antipertensivi, descrivendo così questo composto naturale come un innovativo ed originale principio attivo, in grado di rilassare la muscolatura dei vasi e di abbassare la pressione arteriosa, attraverso il rilascio di H2S sia in cellule endoteliali che muscolari.
Pertanto, sulla base dei dimostrati effetti antiossidanti ed antinfiammatori di erucina e delle sue precedentemente osservate proprietà H2S-donor, lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di
valutare i potenziali effetti preventivi di erucina nei confronti delle componenti ossidativa ed infiammatoria che caratterizzano la vascular inflammation, al fine di poter porre le basi per un suo potenziale impiego nella pratica clinica.
La prima fase di questo lavoro si è concentrata sulla protezione nei confronti del danno ossidativo, indotto sperimentalmente con perossido di idrogeno (H2O2) sia in cellule endoteliali di vena
ombelicale umana (HUVEC) che in cellule di muscolatura liscia di aorta umana (HASMC), in modo da valutare la capacità di erucina di proteggere le due componenti del vaso dal decadimento della vitalità cellulare indotto da una condizione acuta di stress ossidativo.
Le HASMC sono state poi oggetto di un ulteriore approfondimento, che ha permesso di investigare la capacità di erucina di limitare l’incremento dei livelli di ROS intracellulari, a seguito dell’esposizione ad H2O2.
Infine, sono stati valutati gli effetti di erucina nella prevenzione del danno infiammatorio indotto da alte concentrazioni di glucosio in cellule HASMC, mediante un protocollo sperimentale che
