L’obesità è una malattia metabolica di origine multifattoriale che si sviluppa dall’interazione di fattori sociali, comportamentali, metabolici, cellulari e molecolari, con una conseguente ridotta qualità della vita e tassi di morbilità e mortalità elevati. Essa rappresenta una delle condizioni predisponenti alla sindrome metabolica ed è caratterizzata da tessuto adiposo in eccesso, alterati livelli di adipochine circolanti, squilibri del sistema immunitario adattativo ed infiammazione cronica locale e sistemica. La condizione patologica, che più frequentemente si associa all’obesità è l’insulino-resistenza, ossia la ridotta capacità dell’insulina di promuovere l’utilizzo periferico di glucosio, con conseguente risposta inadeguata agli effetti fisiologici dell’insulina stessa. Nonostante recentemente siano stati chiariti molti dei meccanismi molecolari e cellulari legati alla condizione infiammatoria, che diminuiscono la sensibilità all'insulina nei pazienti obesi, la patogenesi della resistenza all'insulina indotta dall'obesità è ancora oscura in molti aspetti. Negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse verso diverse molecole di origine naturale, data la loro capacità di proteggere la salute umana se introdotte nell'organismo attraverso la dieta o interventi farmacologici. Nel nostro studio, in particolare, è stata presa in considerazione l’attività della cianidina-3-O-glucoside (C3G), molecola largamente presente nella dieta mediterranea, che in diversi studi, sia in vitro che in vivo, ha dimostrato avere non solo una elevata attività antiossidante ed antinfiammatoria, ma anche un marcato effetto antiobesità ed insulino sensibilizzante. Pertanto, l’obiettivo di questo lavoro, è stato quello di valutare in vitro l’effetto protettivo della C3G nei confronti della condizione infiammatoria e dell’insulino-resistenza a livello del tessuto adiposo. A tale scopo è stato utilizzato un modello sperimentale in vitro di adipociti murini (3T3-L1) pretrattati con C3G (10μM) ed esposti ad elevate concentrazioni di acido palmitico (PA, 1 mM) per 24h. Per valutare l’insulino-resistenza, le cellule sono state successivamente trattate con insulina 100nM. I risultati ottenuti hanno rivelato come il PA sia stato capace di determinare l’attivazione del pathway di NF-kB, dimostrato dall’aumento dei livelli citoplasmatici di IKK e nucleari di NF-kB/p65. Il PA inoltre induceva un aumento dell’espressione genica della citochina proinfiammatoria IL-6. Il pretrattamento con C3G per 24h è stato capace di prevenirne l’attivazione. Il PA inoltre determinava insulino-resistenza dimostrata dalla riduzione della via di IRS1/PI3K/Akt ed una diminuzione dell’espressione genica di AdipoQ e Glut1 mediata dall’insulina. Al contrario, il pretrattamento per 24h con C3G 10 uM determinava un’attivazione del pathway dell’insulina ed un parziale ripristino dei livelli di espressione di AdipoQ e Glut1. In conclusione, i nostri dati suggeriscono come le antocianine, assunte tramite la dieta o interventi farmacologici, possano costituire una strategia efficace per ridurre la condizione infiammatoria e quella di insulino-resistenza indotte da elevate concentrazioni di PA a livello del tessuto adiposo.

Effetto antiinfiammatorio ed insulino-sensibilizzante della cianidina-3-O-glucoside in adipociti murini ipertrofici esposti ad acido palmitico

Molonia, Maria Sofia;Bashllari, Romina;Cristani, Mariateresa;Saija, Antonina;Speciale, Antonio;Cimino, Francesco;Muscara', Claudia
2018-01-01

Abstract

L’obesità è una malattia metabolica di origine multifattoriale che si sviluppa dall’interazione di fattori sociali, comportamentali, metabolici, cellulari e molecolari, con una conseguente ridotta qualità della vita e tassi di morbilità e mortalità elevati. Essa rappresenta una delle condizioni predisponenti alla sindrome metabolica ed è caratterizzata da tessuto adiposo in eccesso, alterati livelli di adipochine circolanti, squilibri del sistema immunitario adattativo ed infiammazione cronica locale e sistemica. La condizione patologica, che più frequentemente si associa all’obesità è l’insulino-resistenza, ossia la ridotta capacità dell’insulina di promuovere l’utilizzo periferico di glucosio, con conseguente risposta inadeguata agli effetti fisiologici dell’insulina stessa. Nonostante recentemente siano stati chiariti molti dei meccanismi molecolari e cellulari legati alla condizione infiammatoria, che diminuiscono la sensibilità all'insulina nei pazienti obesi, la patogenesi della resistenza all'insulina indotta dall'obesità è ancora oscura in molti aspetti. Negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse verso diverse molecole di origine naturale, data la loro capacità di proteggere la salute umana se introdotte nell'organismo attraverso la dieta o interventi farmacologici. Nel nostro studio, in particolare, è stata presa in considerazione l’attività della cianidina-3-O-glucoside (C3G), molecola largamente presente nella dieta mediterranea, che in diversi studi, sia in vitro che in vivo, ha dimostrato avere non solo una elevata attività antiossidante ed antinfiammatoria, ma anche un marcato effetto antiobesità ed insulino sensibilizzante. Pertanto, l’obiettivo di questo lavoro, è stato quello di valutare in vitro l’effetto protettivo della C3G nei confronti della condizione infiammatoria e dell’insulino-resistenza a livello del tessuto adiposo. A tale scopo è stato utilizzato un modello sperimentale in vitro di adipociti murini (3T3-L1) pretrattati con C3G (10μM) ed esposti ad elevate concentrazioni di acido palmitico (PA, 1 mM) per 24h. Per valutare l’insulino-resistenza, le cellule sono state successivamente trattate con insulina 100nM. I risultati ottenuti hanno rivelato come il PA sia stato capace di determinare l’attivazione del pathway di NF-kB, dimostrato dall’aumento dei livelli citoplasmatici di IKK e nucleari di NF-kB/p65. Il PA inoltre induceva un aumento dell’espressione genica della citochina proinfiammatoria IL-6. Il pretrattamento con C3G per 24h è stato capace di prevenirne l’attivazione. Il PA inoltre determinava insulino-resistenza dimostrata dalla riduzione della via di IRS1/PI3K/Akt ed una diminuzione dell’espressione genica di AdipoQ e Glut1 mediata dall’insulina. Al contrario, il pretrattamento per 24h con C3G 10 uM determinava un’attivazione del pathway dell’insulina ed un parziale ripristino dei livelli di espressione di AdipoQ e Glut1. In conclusione, i nostri dati suggeriscono come le antocianine, assunte tramite la dieta o interventi farmacologici, possano costituire una strategia efficace per ridurre la condizione infiammatoria e quella di insulino-resistenza indotte da elevate concentrazioni di PA a livello del tessuto adiposo.
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