Il β-Cariofillene (BCP) è un sesquiterpene naturale biciclico presente nell'olio essenziale di un gran numero di spezie e di piante di uso alimentare, tra cui quello di Cannabis sativa L. Il BCP è in grado di legarsi selettivamente al recettore degli endocannabinoidi di tipo 2 (CB2) comportandosi da fitocannabinoide e da antagonista competitivo. Da questa proprietà di legame con il CB2R derivano i suoi principali effetti biologici, che comprendono attività antiossidanti, antinfiammatorie, antimicrobiche, antitumorali, chemiopreventive, analgesiche. Il BCP è inoltre un cardioprotettore, epatoprotettore, gastroprotettore, neuroprotettore, nefroprotettore. Attualmente è impiegato come additivo alimentare e nei prodotti cosmetici, approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) e dall'European Food Safety Authority (EFSA), che lo hanno definito sicuro per il consumo umano. Il BCP ha dimostrato bassa tossicità nel consumo con gli alimenti e nell'uso attraverso cosmetici, rivelandosi infatti privo di effetti genotossici e mutageni, agendo al contrario come un potente composto antimutagenico e dismutagenico. I terpeni, tra cui il BCP, sono prodotti dalle piante come metaboliti secondari e sono sintetizzati tramite due vie metaboliche: la via dell'acido mevaldonico e la via della piruvato gliceraldeide-3-fosfato, che coinvolgono diversi enzimi, tra i quali la terpene sintasi (TPS). La via metabolica per la sintesi dei terpeni può essere manipolata con l'ingegneria genetica, in particolare tramite la modulazione dell'espressione del gene TPS21 che codifica per la sesquiterpene sintasi, al fine di potenziare la sintesi di composti desiderati per impiego commerciale o per accelerare la crescita delle piante. Il BCP grazie alle sue proprietà multifunzionali può essere considerato un potenziale candidato per molteplici applicazioni terapeutiche. Grazie infatti all'attivazione dei recettori CB2 e PPARs, coinvolti nella modulazione del metabolismo dei lipidi e del glucosio, il BCP può rappresentare un trattamento promettente per le alterazioni metaboliche che sfociano nella dislipidemia, nell'insulino resistenza e nell'obesità, e che nel loro complesso compongono il quadro della sindrome metabolica. In particolare due studi recenti approfonditi in questa tesi dimostrano il ruolo benefico del BCP nei confronti di alterazioni vascolari e metaboliche indotte dalla dieta. Questi studi sono stati condotti confrontando vari parametri metabolici e cardiovascolari in ratti di controllo e ratti sottoposti a diete iperlipidiche, trattati o meno con il BCP. I risultati evidenziano che nei ratti alimentati con dieta iperlipidica il BCP riduce l'indice adiposo, l'iperglicemia, l'insulino resistenza, la dislipidemia e diversi marker aterosclerotici, grazie al suo effetto inibitorio nei confronti di infiammazione e stress ossidativo. Il BCP è inoltre in grado di diminuire il colesterolo totale, il colesterolo LDL, il colesterolo VLDL e aumentare il colesterolo HDL, rappresentando quindi un efficace alternativa a farmaci attualmente in commercio per il trattamento delle dislipidemie, in quanto privo dei noti effetti collaterali di tali farmaci, quali l'aumento ponderale. L'effetto pleiotropico di BCP, in particolare nelle dislipidemie, e l'assenza di tossicità evidenziata dalla sua assunzione, fanno di questa molecola un candidato promettente nel trattamento dei disordini metabolici.

Il β-Cariofillene: un fitocannabinoide 'multitasking'. Focus sugli effetti protettivi nella sindrome metabolica.

ARDUINO, CAROLINA
2019/2020

Abstract

Il β-Cariofillene (BCP) è un sesquiterpene naturale biciclico presente nell'olio essenziale di un gran numero di spezie e di piante di uso alimentare, tra cui quello di Cannabis sativa L. Il BCP è in grado di legarsi selettivamente al recettore degli endocannabinoidi di tipo 2 (CB2) comportandosi da fitocannabinoide e da antagonista competitivo. Da questa proprietà di legame con il CB2R derivano i suoi principali effetti biologici, che comprendono attività antiossidanti, antinfiammatorie, antimicrobiche, antitumorali, chemiopreventive, analgesiche. Il BCP è inoltre un cardioprotettore, epatoprotettore, gastroprotettore, neuroprotettore, nefroprotettore. Attualmente è impiegato come additivo alimentare e nei prodotti cosmetici, approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) e dall'European Food Safety Authority (EFSA), che lo hanno definito sicuro per il consumo umano. Il BCP ha dimostrato bassa tossicità nel consumo con gli alimenti e nell'uso attraverso cosmetici, rivelandosi infatti privo di effetti genotossici e mutageni, agendo al contrario come un potente composto antimutagenico e dismutagenico. I terpeni, tra cui il BCP, sono prodotti dalle piante come metaboliti secondari e sono sintetizzati tramite due vie metaboliche: la via dell'acido mevaldonico e la via della piruvato gliceraldeide-3-fosfato, che coinvolgono diversi enzimi, tra i quali la terpene sintasi (TPS). La via metabolica per la sintesi dei terpeni può essere manipolata con l'ingegneria genetica, in particolare tramite la modulazione dell'espressione del gene TPS21 che codifica per la sesquiterpene sintasi, al fine di potenziare la sintesi di composti desiderati per impiego commerciale o per accelerare la crescita delle piante. Il BCP grazie alle sue proprietà multifunzionali può essere considerato un potenziale candidato per molteplici applicazioni terapeutiche. Grazie infatti all'attivazione dei recettori CB2 e PPARs, coinvolti nella modulazione del metabolismo dei lipidi e del glucosio, il BCP può rappresentare un trattamento promettente per le alterazioni metaboliche che sfociano nella dislipidemia, nell'insulino resistenza e nell'obesità, e che nel loro complesso compongono il quadro della sindrome metabolica. In particolare due studi recenti approfonditi in questa tesi dimostrano il ruolo benefico del BCP nei confronti di alterazioni vascolari e metaboliche indotte dalla dieta. Questi studi sono stati condotti confrontando vari parametri metabolici e cardiovascolari in ratti di controllo e ratti sottoposti a diete iperlipidiche, trattati o meno con il BCP. I risultati evidenziano che nei ratti alimentati con dieta iperlipidica il BCP riduce l'indice adiposo, l'iperglicemia, l'insulino resistenza, la dislipidemia e diversi marker aterosclerotici, grazie al suo effetto inibitorio nei confronti di infiammazione e stress ossidativo. Il BCP è inoltre in grado di diminuire il colesterolo totale, il colesterolo LDL, il colesterolo VLDL e aumentare il colesterolo HDL, rappresentando quindi un efficace alternativa a farmaci attualmente in commercio per il trattamento delle dislipidemie, in quanto privo dei noti effetti collaterali di tali farmaci, quali l'aumento ponderale. L'effetto pleiotropico di BCP, in particolare nelle dislipidemie, e l'assenza di tossicità evidenziata dalla sua assunzione, fanno di questa molecola un candidato promettente nel trattamento dei disordini metabolici.
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