Titolo

EFFETTI DI SOSTANZE DI ORIGINE VEGETALE SUL SISTEMA METABOLIZZANTE I FARMACI E SUGLI ENZIMI ANTIOSSIDANTI

 

Autori

M. Salvadori*, C. Della Croce*, R. Fiorio*, R. Iori^, A. Nannelli* E. Puccinelli*, V. Longo° *Istituto di Fisiologia Clinica, CNR, Via Moruzzi 1, 56124 Pisa ^Research Center for Industrial Crops, Agriculture Research Council, Via di Corticella, 133 40129 Bologna °Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria U.O.-Pisa,CNR, Via Moruzzi 1, 56124 Pisa

 

Abstract

Negli ultimi anni è stato dimostrato che una dieta ricca di vegetali è in grado di ridurre l’insorgenza di malattie croniche-degenerative. Vegetali come frutta e verdura contengono molte vitamine e sostanze fitochimiche, composti metabolicamente attivi sia come antiossidanti sia come chemiopreventivi. Tra questi ultimi si è posta particolare attenzione ai glucosinolati (GLS), presenti nelle brassicacee, precursori degli isotiocianati (ITC). Numerosi studi epidemiologici hanno evidenziato che il consumo di vegetali del genere Brassica diminuisce il rischio di sviluppare il cancro. Esperimenti effettuati su modelli animali hanno dimostrato che l’effetto anticancerogeno di tali piante è attribuibile all’alto contenuto di GLS e ai loro prodotti di metabolismo, gli ITC. Gli ITC esplicano la loro azione di antiossidanti indiretti e chemiopreventivi sia attraverso meccanismi molecolari che inducono l’aumentata espressione di enzimi detossificanti coinvolti nella Fase 2 del metabolismo degli xenobiotici, sia attraverso l’inibizione di numerose isoforme di Citocromo P450 coinvolte nel processamento di numerosi composti endogeni ed esogeni e nell’attivazione di alcuni cancerogeni. In questo studio, sono stati effettuati esperimenti con lo scopo di chiarire gli effetti degli ITC e dei loro precursori GLS, su isoforme del P450 e su enzimi di Fase 2 ed antiossidanti. Frazioni microsomiali, ottenute da fegati di ratti pretrattati con induttori di isoforme di P450, sono state utilizzate per valutare l’inibizione da parte di ITC, prodotti in situ dai corrispondenti GLS utilizzando mirosinasi purificata, e dei GLS (alle concentrazioni tra 0 e 50 µM) su varie attività enzimatiche marcatrici di specifiche isoforme di P450. Per valutare gli effetti di alcuni ITC oltre che sui P450 anche sugli enzimi di Fase 2 ed antiossidanti sono stati eseguiti esperimenti su epatociti primari di ratto. Inoltre un glucosinolato, la glucoiberina, alla concentrazione di 100 mg/KG (singola iniezione intraperitoneale per tre giorni consecutivi) è stato somministrato in vivo nei topi per valutare gli effetti sui suddetti enzimi. Lo studio di inibizione ha evidenziato che gli ITC derivati da gluconasturtina, gluconapina, glucorafasatina, sinigrina, glucotropeolina, glucoiberina inibivano significativamente l’attività eritromicina demetilasi e l’anilina idrossilasi (IC50 circa uguale a 50 µM). Al diminuire della concentrazione si aveva una minore inibizione e solo l’isotiocianato della gluconasturtina inibiva entrambe le attività a 5 µM. Gli ITC rispettivi di gluconasturtina, glucoerucina e glucotropeolina, inibivano significativamente l’attività pentossiresorufina-O-depentilasi con una IC50 circa uguale a 25 µM. Il trattamento degli epatociti con ITC derivati da glucorafanina e glucorafenina a concentrazioni di 20 e 40 µM, ha determinato rispetto ai valori di controllo una diminuzione significativa dell’attività etossicumarina-O-deetilasi; gli stessi isotiocianati hanno indotto le attività più propriamente di detossificazione quali glutatione reduttasi, DT-diaforasi e glutatione-S-trasferasi. Diversamente, il trattamento in vivo sui topi con glucoiberina non ha evidenziato alcun effetto significativo sugli enzimi presi in considerazione. Questo risultato potrebbe dipendere dal limitato assorbimento, idrolisi e biodistribuzione di questo composto. Si può concludere, che come riportato in letteratura per altri isotiocianati, anche gli ITC da noi saggiati mostrano in vitro ed in coltura un effetto inibitorio su alcune attività enzimatiche associate alle isoforme P450 ed una induzione degli enzimi di Fase 2 ed antiossidanti. Al contrario gli effetti, dei GLS tal quali, esercitati in vivo sono difficili da studiare perché dipendono dalla loro idrolisi enzimatica a livello intestinale e da molti altri fattori che governano in generale la AMDE di uno xenobiotico.