La radiazione UV, in particolare la sua componente dovuta agli UVB, è un importante fattore implicato nella patogenesi dell’invecchiamento cutaneo e del cancro. Uno degli aspetti legato al danno indotto dagli UVB è la formazione dei dimeri di ciclobutano pirimidina e dei fotoprodotti pirimidina (6-4) pirimidone. Inoltre, le radiazioni UV sono in grado di indurre un danno indiretto al DNA attraverso un incremento dei livelli delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) che di conseguenza causano danno ossidativo reagendo con DNA, proteine, acidi grassi e zuccheri. Tali danni inducono diversi effetti avversi: disturbo del metabolismo cellulare, cambiamenti morfologici ed ultrastrutturali, attacco delle vie di regolazione e alterazioni nella differenziazione e proliferazione cellulare, apoptosi delle cellule cutanee. Per evitare i danni indotti dalla radiazione UVB, sono stati presi in considerazione come agenti fotoprotettivi, fotocomposti e molecole antiossidanti. Negli ultimi anni molte ricerche hanno rivolto la loro attenzione alle molecole naturali estraibili dalle piante e caratterizzate da una elevata azione antiossidante. Si tratta di acidi fenolici, i flavonoidi e i polifenoli ad alto peso molecolare. In particolare è stato dimostrato che differenti composti naturali sono in grado di prevenire gli effetti e ridurre la severità del fotoinvecchiamento e le patologie cutanee indotte dagli UV. Nel presente studio sono stati investigati l’effetto antiossidante ed antiapoptotico di 45 fitoprodotti naturali in colture di cheratinociti e melanociti umani normali irradiati con raggi di tipo UVB. Nella prima parte dello studio è stata valutata l’attività di queste molecole sui cheratinociti e melanociti umani normali. Le 45 sostanze sono state dapprima sottoposte in vitro al test MTT, per valutare l’eventuale attività citotossica. In seguito, sono stati esaminati gli effetti delle medesime molecole sulle cellule esposte radiazione UVB (50mJ/cm2). In particolare è stato effettuato il saggio della 2’7’- diclorodiidrofluoresceina diacetato per determinare la formazione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno (ROS). I risultati hanno evidenziato 3 molecole: il kampferolo, l’acido 18β-glicirretinico e la glabridrina caratterizzate da interessante attività protettiva in entrambe le linee cellulari testate. Nella seconda parte di questo studio è stato valutato mediante western-blot e analisi del ciclo cellulare, il potenziale effetto antiapoptotico di questi tre composti nei cheratinociti e melanociti umani normali irradiati con raggi UVB. I risultati mostrano che il pre-trattamento di cheratinociti e melanociti con questi fotocomposti inibisce l’arresto del ciclo cellulare normalmente mediato dagli UVB. Inoltre questo risultato è stato confermato attraverso l’analisi wester-blot dei livelli delle proteine p53 e p21. Per meglio delucidare il meccanismo molecolare con cui i fotocomposti mediano l’apoptosi, sono state studiate le principali vie apoptotiche, estrinseca ed intrinseca. I risultati hanno confermato che il pre-trattamento dei cheratinociti e dei melanociti con questi fotocomposti inibisce l’apoptosi mediata dagli UVB coinvolgendo la down-regolazione di bcl-2 e di bid, il clivaggio delle caspasi -8 e -9 e di PARP. La cute umana è costantemente esposta alle radiazioni UV emesse dai raggi solari. Queste possono indurre diversi cambiamenti cellulari con la possibilità di insorgenza di patologie anche gravi. Lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche e di prevenzione dipende sicuramente dall’approfondimento delle nostre conoscenze sul meccanismo molecolare del danno indotto dai raggi UV. I fitoprodotti identificati in questo lavoro presentano valide caratteristiche per un loro ulteriore sviluppo come molecole utilizzabili nella prevenzione degli effetti avversi indotti dalle radiazioni UV sulla pelle; tuttavia la conferma della suddetta attività richiede una scrupolosa valutazione clinica.
I FLAVONOIDI COME FONTE DI SOSTANZE ANTIOSSIDANTI: STUDI SU COLTURE CELLULARI UMANE
GIUDICE, STEFANIA
2010
Abstract
La radiazione UV, in particolare la sua componente dovuta agli UVB, è un importante fattore implicato nella patogenesi dell’invecchiamento cutaneo e del cancro. Uno degli aspetti legato al danno indotto dagli UVB è la formazione dei dimeri di ciclobutano pirimidina e dei fotoprodotti pirimidina (6-4) pirimidone. Inoltre, le radiazioni UV sono in grado di indurre un danno indiretto al DNA attraverso un incremento dei livelli delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) che di conseguenza causano danno ossidativo reagendo con DNA, proteine, acidi grassi e zuccheri. Tali danni inducono diversi effetti avversi: disturbo del metabolismo cellulare, cambiamenti morfologici ed ultrastrutturali, attacco delle vie di regolazione e alterazioni nella differenziazione e proliferazione cellulare, apoptosi delle cellule cutanee. Per evitare i danni indotti dalla radiazione UVB, sono stati presi in considerazione come agenti fotoprotettivi, fotocomposti e molecole antiossidanti. Negli ultimi anni molte ricerche hanno rivolto la loro attenzione alle molecole naturali estraibili dalle piante e caratterizzate da una elevata azione antiossidante. Si tratta di acidi fenolici, i flavonoidi e i polifenoli ad alto peso molecolare. In particolare è stato dimostrato che differenti composti naturali sono in grado di prevenire gli effetti e ridurre la severità del fotoinvecchiamento e le patologie cutanee indotte dagli UV. Nel presente studio sono stati investigati l’effetto antiossidante ed antiapoptotico di 45 fitoprodotti naturali in colture di cheratinociti e melanociti umani normali irradiati con raggi di tipo UVB. Nella prima parte dello studio è stata valutata l’attività di queste molecole sui cheratinociti e melanociti umani normali. Le 45 sostanze sono state dapprima sottoposte in vitro al test MTT, per valutare l’eventuale attività citotossica. In seguito, sono stati esaminati gli effetti delle medesime molecole sulle cellule esposte radiazione UVB (50mJ/cm2). In particolare è stato effettuato il saggio della 2’7’- diclorodiidrofluoresceina diacetato per determinare la formazione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno (ROS). I risultati hanno evidenziato 3 molecole: il kampferolo, l’acido 18β-glicirretinico e la glabridrina caratterizzate da interessante attività protettiva in entrambe le linee cellulari testate. Nella seconda parte di questo studio è stato valutato mediante western-blot e analisi del ciclo cellulare, il potenziale effetto antiapoptotico di questi tre composti nei cheratinociti e melanociti umani normali irradiati con raggi UVB. I risultati mostrano che il pre-trattamento di cheratinociti e melanociti con questi fotocomposti inibisce l’arresto del ciclo cellulare normalmente mediato dagli UVB. Inoltre questo risultato è stato confermato attraverso l’analisi wester-blot dei livelli delle proteine p53 e p21. Per meglio delucidare il meccanismo molecolare con cui i fotocomposti mediano l’apoptosi, sono state studiate le principali vie apoptotiche, estrinseca ed intrinseca. I risultati hanno confermato che il pre-trattamento dei cheratinociti e dei melanociti con questi fotocomposti inibisce l’apoptosi mediata dagli UVB coinvolgendo la down-regolazione di bcl-2 e di bid, il clivaggio delle caspasi -8 e -9 e di PARP. La cute umana è costantemente esposta alle radiazioni UV emesse dai raggi solari. Queste possono indurre diversi cambiamenti cellulari con la possibilità di insorgenza di patologie anche gravi. Lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche e di prevenzione dipende sicuramente dall’approfondimento delle nostre conoscenze sul meccanismo molecolare del danno indotto dai raggi UV. I fitoprodotti identificati in questo lavoro presentano valide caratteristiche per un loro ulteriore sviluppo come molecole utilizzabili nella prevenzione degli effetti avversi indotti dalle radiazioni UV sulla pelle; tuttavia la conferma della suddetta attività richiede una scrupolosa valutazione clinica.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/175345
URN:NBN:IT:UNIPD-175345