Effetti cellulari e molecolari di antocianine a potenziale chemiopreventivo

L'identificazione di nuovi agenti chemiopreventivi di origine naturale è uno dei principali obiettivi della ricerca biomedica, in quanto la chemioprevenzione è attualmente una delle più promettenti strategie per prevenire l'induzione e lo sviluppo della cancerogenesi. In particolare, la lunga fase di promozione che ne caratterizza lo sviluppo e l'importanza che le specie reattive dell'ossigeno rivestono in tutti gli stadi del processo di sviluppo del cancro offrono numerose possibilità di intervento. Attualmente, l'azione chemiopreventiva è riconducibile alle attività antiossidante ed antiproliferativa esibite da componenti in alimenti normalmente assunti con la dieta. Questi comprendono la famiglia dei polifenoli, quali flavonoli, flavanoli ed antocianine, molti dei quali si stanno configurando come potenziali agenti chemiopreventivi nei confronti di molti tumori. Poichè l'intervento chemiopreventivo si prefigge di potenziare i meccanismi difensivi fisiologici o contrastare le prime manifestazioni patogenetiche a livello cellulare e molecolare, gli agenti più promettenti sono in genere quelli che agiscono con meccanismi d'azione multipli. Due meccanismi particolarmente rilevanti per il percorso cancerogenetico e modulabili con un agente chemiopreventivo sono l'apoptosi e la citodifferenziazione. L'induzione di differenziazione, volta alla riconversione della cellula neoplastica a cellula normale, può causare un blocco della proliferazione delle cellule differenziate, a cui segue eventualmente la morte della cellula per apoptosi. Dal punto di vista meccanicistico, apoptosi e citodifferenziazione possono anche rappresentare due eventi indotti in maniera indipendente l'una dall'altra, con meccanismi, quindi, specifici e peculiari. L'obiettivo principale della presente ricerca è la comprensione delle basi meccanicistiche a livello cellulare e molecolare del potenziale chemiopreventivo, nonchè della tossicità, delle antocianine, molecole contenute in molti frutti pigmentati. La potente azione antiossidante ed alcuni effetti protettivi delle antocianine sono noti, mentre non sono ancora chiariti i meccanismi molecolari e cellulari che giustificano il loro potenziale anticancerogeno. Inoltre, non sono stati ancora definiti i potenziali effetti tossici, in quanto, in certe condizioni, alcuni antiossidanti sono pro-ossidanti, citotossici e mutageni. Lo studio del meccanismi chemiopreventivi, anche alla luce dell'eventuale tossicità, permetterà di identificare la dose cellulare critica in grado di contrastare il danno ossidativo e di potenziare le difese cellulari in condizioni di sicurezza. I risultati ottenuti contribuiranno alla caratterizzazione dell'attività biologica ed alla identificazione di molecole a potenziale impiego farmacologico per il controllo del danno cellulare associato a patologie cronico-degenerative, quali la cancerogenesi. Inizialmente si verificherà che le antocianine non inducano effetti tossicologici significativi, mediante il test del micronucleo in linfociti umani di sangue periferico, un approccio di studio integrato che permette la valutazione contemporanea di danno genotossico, di proliferazione e morte cellulare. Successivamente, verrà valutata la capacità dei composti in studio di modulare la genotossicità e la morte cellulare indotte da mutageni modello. La potenzialità antiproliferativa delle antocianine verrà valutata in due linee leucemiche umane, una non tumorigenica (cellule Jurkat) ed una tumorigenica (cellule HL-60), su cui si testerà la capacità dei composti in studio di indurre apoptosi (e necrosi) mediante l'analisi citofluorimetrica dell'Annexina-V/calceina. Sulla linea promielocitica HL-60 verrà indagata l'eventuale induzione di differenziazione, mediante l'impiego di diversi test, specifici per l'identificazione del fenotipo granulocitico o monocitico/ macrofagico: riduzione del nitroblue tetrazolio, adesione al substrato, analisi morfologica, test con le esterasi. Poiché l'induzione...