effetto pro-ossidante e citotossico dei prodotti di ossidazione lipidica di origine alimentare su cellule intestinali epiteliali

EFFETTO PRO-OSSIDANTE E CITOTOSSICO DEI PRODOTTI DI OSSIDAZIONE LIPIDICA DI ORIGINE ALIMENTARE SU CELLULE INTESTINALI EPITELIALI È ormai accertato il coinvolgimento dei prodotti di ossidazione lipidica nella patogenesi di diverse malattie degenerative dell'uomo. Tra questi sono i derivati ossidati del colesterolo definiti ossisteroli, composti a 27 atomi di carbonio che possono originarsi per via esogena, per autoossidazione in cibi con alto contenuto di colesterolo, o per via endogena con catalisi enzimatica o per ossidazione del colesterolo. Colesterolo ed ossisteroli sono coinvolti nella patogenesi diverse malattie neurodegenerative e dell'aterosclerosi in cui è stato effettuato il maggior numero di studi. Essi modulano diverse vie di segnale cellulare e possono attivare l'apoptosi prevalentemente per via mitocondriale, mediante la formazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS). Solo recentemente è stato evidenziato il ruolo causale degli ossisteroli nell'indurre danno alla mucosa intestinale, e, quindi, nell'insorgenza o progressione di malattie infiammatorie croniche intestinali (IBD) e dell'adenocarcinoma del colon-retto. In questa tesi è stata valutata l'azione pro-apototica del colesterolo e di una miscela di ossisteroli, con composizione e concentrazioni (30 e 60 µM) simili a quelle presenti in una dieta occidentale ricca in colesterolo, su cellule epiteliali di adenocarcinoma di colon umano CaCo-2 indifferenziate (coltivate per 2 giorni) e differenziate con morfologia e funzionalità tipiche degli enterociti maturi (coltivate per 21 giorni). La miscela di ossisteroli era in grado di attivare l'apoptosi attraverso la via intrinseca mitocondriale nelle cellule differenziate: le cellule trattate con la miscela di ossisteroli mostravano cambiamento di potenziale mitocondriale, rilascio intracitoplasmatico di citocromo c, attivazione della caspasi-3 e formazione di corpi apoptotici. Anche il solo colesterolo induceva la via intrinseca dell'apoptosi ma meno marcatamente rispetto agli ossisteroli. Studi precedenti hanno evidenziato che gli ossisteroli questa via di apoptosi in macrofagi degradando la proteina AKT/PKB e modulando l'attività pro-apototica di membri della famiglia Bcl-2: le CaCo-2 differenziate potrebbero essere più suscettibili all'apoptosi perché esprimono anch'esse bassi livelli di p-Akt. In questa tesi l'induzione dell'apoptosi nelle cellule CaCo-2 differenziate trattate con gli steroli è stata associata alla loro capacità di produzione intracellulare di ROS mediante l'attivazione della NADPH-ossidasi, NOX1. Questo risultato è stato verificato utilizzando un inibitore di NOX1, il difenileniodonio (DPI): il pre-trattamento con DPI delle cellule trattate con la miscela degli ossisteroli, non solo aboliva la produzione di specie reattive dell'ossigeno, ma riportava a valori simili al controllo il potenziale di membrana mitocondriale ed annullava l'attività della caspasi-3. Gli ossisteroli in particolare, se somministrati ad alte concentrazioni, potrebbero determinare morte delle cellule epiteliali intestinali principalmente per apoptosi intrinseca, la cui attivazione sembra mediata dalla formazione di specie reattive dell'ossigeno: l'induzione di NOX1 sembra, quindi, giocare un ruolo cruciale nel danno della mucosa intestinale, la cui alterazione rappresenta una tappa fondamentale nello sviluppo e nella progressione di malattie croniche dell'intestino, quali le IBD e l'adenocarcinoma del colon-retto.