Insulin resistance (IR) is a condition characterized by reduced sensitivity of tissue targets (skeletal and cardiac muscle, adipose tissue and liver tissue) to the action of insulin. This pathophysiological state is clinically associated with several dysfunctional metabolism, such as obesity and metabolic syndrome, which increase the risk of developing type 2 diabetes mellitus. Early identification of IR is critical to intervene early on the main triggers, which are often related to an unhealthy lifestyle, such as excess calories and sedentary lifestyle. In recent decades within the scientific community interest has emerged in the preventive role, with respect to the metabolic dysfunctions, of bioactive metabolites found in foods of plant origin. Among these we find garlic, valued not only for its organoleptic properties, but also for its content of numerous organo-sulfur compounds, which have multiple beneficial actions for the human organism. In particular, black garlic, produced by a specific 'aging' process of fresh garlic, has a high concentration of bioactive compounds, including S-Allylcysteine (SAC), a sulfur-containing amino acid much studied for its anti-inflammatory, antioxidant, antihypertensive, antidiabetic, antitumor, neuroprotective and cardioprotective. This thesis project investigated in vitro the role of SAC in protection against palmitate-induced IR damage in the cellular model of myotubes C2C12 skeletal myotubes. Overall, from the results obtained, we can state that palmitate used in the IR protocol does not alter the cell viability of myotubes, but induces an increase in the intracellular concentration of reactive oxygen species. On this effect pro-oxidant, in agreement with the scientific literature, SAC has an antioxidant role. Furthermore, in skeletal myotubes, SAC is able to restore glucose uptake impaired by palmitate treatment, thus exerting a preventive effect toward insulin resistance; these results open interesting perspectives on a possible use of SAC for the formulation of dietary supplements useful for the prevention of IR.
L’insulino resistenza (IR) è una condizione caratterizzata dalla ridotta sensibilità dei tessuti target (muscolo scheletrico e cardiaco, tessuto adiposo e tessuto epatico) all’azione dell’insulina. Questo stato fisiopatologico è clinicamente associato a diverse disfunzioni metaboliche, quali obesità e sindrome metabolica, che aumentano il rischio di sviluppare il diabete mellito di tipo 2. L’identificazione precoce dell’IR è fondamentale per intervenire tempestivamente sulle principali cause scatenanti, spesso correlate ad uno stile di vita poco salutare, come l’eccesso calorico e la sedentarietà. Negli ultimi decenni all’interno della comunità scientifica è emerso l’interesse verso il ruolo preventivo, nei confronti delle disfunzioni metaboliche, di metaboliti bioattivi presenti negli alimenti di origine vegetale. Tra questi troviamo l’aglio, apprezzato non solo per le sue proprietà organolettiche, ma anche per il suo contenuto di numerosi composti organo-solforati, che svolgono molteplici azioni benefiche per l’organismo umano. In particolare, l'aglio nero, prodotto da uno specifico processo di ‘invecchiamento’ dell’aglio fresco, presenta un’alta concentrazione di composti bioattivi, tra cui la S-Allilcisteina (SAC), un aminoacido contenente zolfo molto studiato per i suoi effetti anti-infiammatorio, antiossidante, anti-ipertensivo, antidiabetico, antitumorale, neuroprotettivo e cardioprotettivo. In questo progetto di tesi si è indagato in vitro il ruolo della SAC nella protezione nei confronti del danno da IR indotta con il palmitato, nel modello cellulare di miotubi scheletrici C2C12. Nel complesso, dai risultati ottenuti, possiamo affermare che il palmitato utilizzato nel protocollo di IR non altera la vitalità cellulare dei miotubi, ma induce un aumento della concentrazione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno. Su tale effetto pro-ossidante, in accordo con la letteratura scientifica, la SAC ha un ruolo antiossidante. Inoltre, nei miotubi scheletrici la SAC è in grado di ripristinare l’uptake di glucosio compromesso dal trattamento con palmitato, esercitando quindi un effetto di prevenzione nei confronti dell’insulino-resistenza; questi risultati aprono prospettive interessanti su un possibile utilizzo della SAC per la formulazione di integratori alimentari utili alla prevenzione dell’IR.
Ruolo della S-Allilcisteina nella reversione dell'insulino resistenza: studio in vitro su miotubi scheletrici
GRUOSSO, GIORGIA
2023/2024
Abstract
L’insulino resistenza (IR) è una condizione caratterizzata dalla ridotta sensibilità dei tessuti target (muscolo scheletrico e cardiaco, tessuto adiposo e tessuto epatico) all’azione dell’insulina. Questo stato fisiopatologico è clinicamente associato a diverse disfunzioni metaboliche, quali obesità e sindrome metabolica, che aumentano il rischio di sviluppare il diabete mellito di tipo 2. L’identificazione precoce dell’IR è fondamentale per intervenire tempestivamente sulle principali cause scatenanti, spesso correlate ad uno stile di vita poco salutare, come l’eccesso calorico e la sedentarietà. Negli ultimi decenni all’interno della comunità scientifica è emerso l’interesse verso il ruolo preventivo, nei confronti delle disfunzioni metaboliche, di metaboliti bioattivi presenti negli alimenti di origine vegetale. Tra questi troviamo l’aglio, apprezzato non solo per le sue proprietà organolettiche, ma anche per il suo contenuto di numerosi composti organo-solforati, che svolgono molteplici azioni benefiche per l’organismo umano. In particolare, l'aglio nero, prodotto da uno specifico processo di ‘invecchiamento’ dell’aglio fresco, presenta un’alta concentrazione di composti bioattivi, tra cui la S-Allilcisteina (SAC), un aminoacido contenente zolfo molto studiato per i suoi effetti anti-infiammatorio, antiossidante, anti-ipertensivo, antidiabetico, antitumorale, neuroprotettivo e cardioprotettivo. In questo progetto di tesi si è indagato in vitro il ruolo della SAC nella protezione nei confronti del danno da IR indotta con il palmitato, nel modello cellulare di miotubi scheletrici C2C12. Nel complesso, dai risultati ottenuti, possiamo affermare che il palmitato utilizzato nel protocollo di IR non altera la vitalità cellulare dei miotubi, ma induce un aumento della concentrazione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno. Su tale effetto pro-ossidante, in accordo con la letteratura scientifica, la SAC ha un ruolo antiossidante. Inoltre, nei miotubi scheletrici la SAC è in grado di ripristinare l’uptake di glucosio compromesso dal trattamento con palmitato, esercitando quindi un effetto di prevenzione nei confronti dell’insulino-resistenza; questi risultati aprono prospettive interessanti su un possibile utilizzo della SAC per la formulazione di integratori alimentari utili alla prevenzione dell’IR.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/165958