Caratterizzazione di donatori di acido solfidrico (H2S): stabilità e rilascio di H2S

Il solfuro di idrogeno (H2S) è un trasmettitore endogeno gassoso che regola una grande quantità di funzioni biologiche in diversi distretti dell'organismo. Esso viene prodotto sia per via enzimatica, a partire da L-cisteina mediante l'azione di cistationina β-sintasi (CBS) e cistationina γ-liasi (CSE), che per via non enzimatica, attraverso ossido-riduzioni tra zolfo elementare e substrati (glucosio, NADH o glutatione). Grazie alla sua lipofilia, H2S attraversa facilmente le membrane biologiche e penetra in tutti i tipi di cellule. Il principale meccanismo di tipo aspecifico che giustifica le numerose attività biologiche di questo gas è legato alle sue proprietà antiossidanti e quindi alla capacità di interagire con differenti specie reattive (anione radicale superossido, perossido di idrogeno, perossinitrito e ipoclorito). H2S può agire anche in modo specifico su precisi target molecolari, probabilmente tramite l'attivazione dei canali del potassio sensibili all'ATP (KATP). Data l'importanza del solfuro di idrogeno a livello biologico c'è grande interesse da parte della ricerca farmaceutica nello sviluppo di donatori esogeni di H2S. Tra i donatori più utilizzati negli studi farmacologici in vivo vi sono i sali di zolfo, come l'NaHS, caratterizzati però da un rilascio di H2S massiccio e troppo rapido che li rende inutilizzabili a scopo terapeutico. Sono noti in letteratura diversi H2S-donatori, alcuni naturali (composti solforati derivanti principalmente dall'aglio) ed altri di sintesi, che possiedono proprietà di rilascio differenti per cinetica e meccanismo. L'H2S donatore ideale dovrebbe essere solubile in ambiente acquoso, non essere tossico, possedere una buona stabilità chimica, essere metabolizzato lentamente e lentamente rilasciare H2S in vivo. Lo scopo di questo lavoro sperimentale è stato valutare la stabilità e il rilascio di H2S da una serie eterogenea di sottostrutture H2S-donatrici da utilizzare nell'ibridazione molecolare con vari farmacofori. In particolare sono stati valutati l'entità, la cinetica e le condizioni che favoriscono il rilascio di H2S. Per il rilevamento di H2S sono stati utilizzati due metodi sperimentali: il metodo colorimetrico del blu di metilene e il metodo fluorimetrico della dansilazide che, opportunamente modificati in base alle nostre esigenze, hanno permesso una precisa valutazione del rilascio di H2S. I composti sono risultati chimicamente stabili in soluzione a pH 7.4 mostrando di non essere soggetti a rilascio spontaneo; hanno mostrato invece un rilascio di H2S condizionato in varia misura dalla presenza di L-cisteina. Tale rilascio, in siero umano, pur con differenze tra composto e composto, si è rivelato graduale e prolungato nel tempo. Questo studio ha consentito la caratterizzazione di una serie di H2S-donatori potenzialmente utili per la progettazione di ibridi molecolari.