Attività antinfiammatoria e insulino-sensibilizzante di due estratti vegetali: studio dei meccanismi molecolari in adipociti e cellule endoteliali

La MetS è una condizione clinica che colpisce circa il 25-35% della popolazione e caratterizzata da uno stato infiammatorio diffuso e correlata ad un insieme di fattori di rischio quali obesità, dislipidemia, ipertensione e resistenza all'insulina, in grado di aumentare la possibilità di sviluppare malattie cardiovascolari, ictus e diabete. La forza trainante della sindrome metabolica è sicuramente l’obesità che è caratterizzata da un eccessivo accumulo di grasso corporeo che può essere dovuto sia all’iperplasia che all’ipertrofia degli adipociti. Nel tessuto adiposo di individui obesi è stata evidenziata un'aumentata espressione del TNF‐α, il quale ha un ruolo cruciale nello stato infiammatorio legato all’obesità. Un'infiammazione cronica di basso grado e un'attivazione del sistema immunitario, osservate nell'obesità viscerale, possono giocare un ruolo importante nella patogenesi dei disturbi metabolici correlati all'obesità. Questi disturbi metabolici aumentano il rischio di sviluppo di diabete mellito di tipo 2 (T2DM) e malattie cardiovascolari. Il T2DM è la patologia metabolica più diffusa al mondo ed è caratterizzata principalmente da resistenza all’insulina che può essere causata da difetti a carico del recettore insulinico (IR) e della via di segnale a valle. Negli ultimi anni è aumentato l’interesse verso diverse molecole bioattive di origine naturale e gli studi si sono concentrati sulla valutazione dei loro potenziali effetti benefici sulla salute umana, in particolare per evidenziare una eventuale attività modulatrice positiva sulla funzione endoteliale e sul metabolismo dei lipidi e del glucosio. Nella presente tesi è stato preso in esame un estratto di antocianine (ACN), Medox® Biolink Group AS, Sandnes, Norvegia, un integratore alimentare disponibile in commercio costituito da 17 antocianine (tutti glicosidi di cianidina, peonidina, delfinidina, petunidina e malvidina) estratte da mirtilli (Vaccinium myrtillus) e ribes nero (Ribes nigrum). Le antocianine sono polifenoli noti per le proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e antiiperglicemiche, per valutarne l’effetto protettivo in vitro nei confronti dell’infiammazione ed insulino-resistenza indotta da acido palmitico (PA) in adipociti murini 3T3-L1. Successivamente abbiamo concentrato l’attenzione su un estratto metanolico di foglie di Glycyrrhiza glabra L. (GGLME) e del D-pinitolo, un ciclitolo naturale di cui è ricco l’estratto, per valutarne l’attività nei confronti dell’infiammazione e dell’insulino-resistenza indotta da PA in cellule endoteliali e adipociti. In questo caso si è voluto anche tener conto della possibilità di utilizzare le foglie di G. glabra, generalmente scarto della produzione della liquirizia, come fitocomplesso utile per il trattamento di patologie correlate alla MetS. Per quanto riguarda l’estratto ACN, i dati hanno dimostrato un effetto protettivo nei confronti dell’infiammazione e insulino-resistenza negli adipociti, ripristinando i livelli di PI3K e di pAkt alterati da PA; inoltre l’estratto ACN ha dimostrato esercitare effetti positivi sulla via insulinica alterata da PA negli adipociti con un effetto insulino-sensibilizzante. In maniera analoga all’estratto ACN, anche l’estratto metanolico di foglie di G. glabra, ricco in D-pinitolo, ha mostrato un effetto protettivo nei confronti dell’infiammazione e insulino-resistenza negli adipociti. Infatti, i nostri dati dimostrano, per la prima volta, che il pretrattamento con GGLME ha inibito la via proinfiammatoria di NF‐κB, indotta da PA, in modo dose-dipendente. Inoltre i dati ci hanno permesso di osservare che l’effetto ottenuto con GGLME è paragonabile a quello del D-pinitolo lasciando ipotizzare che il contenuto di questo inositolo influenza prevalentemente l’attività antiinfiammatoria e insulino-sensibilizzante osservata. Ancora, dai dati ottenuti, l’estratto GGLME, così come il D-pinitolo, ha dimostrato un effetto insulino-mimetico. I risultati ottenuti sugli adipociti sono stati confermati anche su un altro modello sperimentale che impiega le HUVEC esposte ad alte concentrazioni di PA. I dati ottenuti pretrattando le cellule HUVEC con GGLME dimostrano che l’estratto in esame è stato in grado di ripristinare la sensibilità all’insulina, alterata da PA, aumentando a valle i livelli di pAkt ed eNOS. Anche nelle cellule endoteliali, i dati confermano che l’effetto esercitato dal GGLME è sovrapponibile a quello del D-pinitolo supportando ulteriormente l’importante ruolo del D-pinitolo contenuto nell’estratto. Inoltre, sia l’estratto che il D-pintolo inducono, anche in questo modello sperimentale, un effetto insulino-mimetico, già dimostrato negli adipociti. Essendo GGLME ricco anche di altri metaboliti secondari, in particolare flavonoidi, diidrostilbeni, non è possibile escludere che l'effetto protettivo di GGLME, osservato nei confronti dell’infiammazione e dell’insulino-resistenza indotte da PA, sia parzialmente dovuto ai composti polifenolici in esso contenuti. Quindi un'interazione sinergica tra i componenti bioattivi di questo estratto (D-pinitolo e polifenoli) può contribuire a migliorare, anche in modo significativo, l'efficacia protettiva dell'estratto nella sua interezza. Anche se sono necessari ulteriori studi in vivo (su animali e sull'uomo) per chiarire e confermare l'efficacia dimostrata in vitro, i risultati consentono di ipotizzare una possibile applicazione di questi estratti vegetali nella prevenzione di condizioni patologiche legate alla sindrome metabolica.