EFFETTI PREVENTIVI DEGLI ANTIOSSIDANTI A cura di: Giorgia Olivieri e Gabriella Nardo II Facolta’ di Medicina e Chirurgia Università La Sapienza Via di Grottarossa, 1035 -. Roma Anno Accademica 2003-04

RADICALI LIBERI Molecole o frammenti di molecole che hanno uno o più elettroni spaiati negli orbitali esterni Sottraggono elettroni ad altre molecole per completare il loro ottetto Acidi nucleici Proteine Membrane biologiche MOLECOLE BERSAGLIO: STRESS OSSIDATIVO

FATTORI CHE INFLUENZANO UN’ IPERPRODUZIONE DI RADICALI LIBERI DIETE SBILANCIATE ESERCIZIO FISICO INTENSO FUMO RAGGI SOLARI ALCOOL INQUINAMENTO

RADICALI LIBERI perossidazione ridotta fluidita’ dei PUFA di membrana (poliunsatured fatty acid) ridotta fluidita’ di membrana compromessa attività cellulare NEOPLASIE INVECCHIAMENTO Malattie CARDIOVASCOLARI

MECCANISMI DI SMALTIMENTO Molecole chelanti i metalli: DEI RADICALI LIBERI ENDOGENI ESOGENI Sistemi enzimatici: Superossidodismutasi Catalasi Glutatione perossidasi Desaturasi Ac.lipoico Dieta: Antiossidanti Grassi polinsaturi Molecole chelanti i metalli: Albumina Ferritina Transferrina Ceruloplasmina

ANTIOSSIDANTI SOLUBILITA’ RDA M/F DOVE vit. A Vit. C Vit. E Licopene Bioflavonoidi GTE (green tea extract) Sali di Mg,Zn Se, Cr Grassi poliinsaturi Acidi grassi (Omega 6) Acidi grassi (Omega 3) liposolubile idrosolubile Idrosolubile 1000/800RE 60/60 mg 10/8 mg 1.7/1.3 mg  5 gr 5-6 gr Frutta gialla, arancione o verde scura Frutta acidula, ortaggi a gemma Fegato,uova Pomodoro Cereali,carne,latte, Te’ verde Olio d’oliva Semi vegetali Pesce

ACIDO LIPOICO Si puo’ classificare tra le vit.liposolubili. E’ prodotto dal nostro organismo e coinvolto nel complesso della piruvato deidrogenasi, funzionando da accettore di elettroni, grazie al suo ponte disolfuro, reattivo. E’ quindi uno scavenger di radicali liberi nel corso del danno ossidativo

ROS (specie reattive all’O2) PATOLOGIE CARDIACHE ROS (specie reattive all’O2) Ac. LIPOICO (25-100µM) ATTIVITA’ antiossidanti: Catalasi (+55%) Superossido dismutasi Glutatione reduttasi Glutatione perossidasi Glutatione transferasi induce Effetto dose dipendente ACCUMULO ROS (-55%) Ac. LIPOICO (25-100µM) riduce

SUPEROSSIDO DISMUTASI

AC LIPOICO PEROSSIDAZIONE lipidi nell’INVECCHIAMENTO (sottrazione H) Cancro Malattie cardiovascolari Cataratta PEROSSIDAZIONE lipidi nell’INVECCHIAMENTO (sottrazione H) Diminuzione antiossidanti endogeni! Riduce perossidazione Inibisce Idrossi-metil- glutaril (HMG) CoA reduttasi (sintesi colesterolo) AC LIPOICO

DIMOSTRAZIONE IN VITRO DELL’ EFFETTO PROTETTIVO DELL’AC.LIPOICO IN Saccaromycetes cerevisiae Ossidante (H2O2) + Acido Lipoico 0.01-0.1mM Perossido di Idrogeno (H2O2) 4-5mM Riduce le possibilità di sopravvivenza della cellula (Saccaromycetes cerevisiae) Riduce il n delle generazioni successive Aumenta la possibilità di sopravvivenza della cellula (cell.selvatiche) Aumenta il n delle generazioni successive (cell.con delezione del gene SOD)

Epigallocatechina gallata Epicatechina estratti antiossidanti del te’ verde (GTE) Epicatechina gallata Epigallocatechina gallata

OH=att.antiossidante Abnorme permeabilita’ Cellula falciforme GTE Danno alla membrana Abnorme permeabilita’ Dense cell Adesione a c.endoteliali e PLT Polimerizzazione Hb

Ruolo del GTE nel blocco dell’acidificazione lisosomiale ENDOSOMI Fusione cellula-virus influenzale A e B EC GTE ECg Effetto dose-dipendente ! EGC EGCg

Effetto ipolipidemico del GTE EXP 1:concentrazione TG (trigliceridi),TC(Colesterolo totale) GTE dissolto in acqua (5 g/L) EXP 2: i valori variano con effetto dose dipendente (0, 1.1, 3.4, 5.7 g GTE/L nella dieta) EXP 3: i valori cambiano nel tempo TG –35%, TC-31% (feci,fegato,cadavere) ? GTE EXP 4: inibizione degli enzimi che partecipano alla biosintesi del colesterolo e al suo assorbimento

VITAMINA E, FORME SINTETICHE ED ANALOGHI

VITAMINA E Molecola liposolubile associata alle membrane biologiche e alle lipoproteine protegge i grassi poliinsaturi dalla perossiadazione ATTIVITA’ ANTIOSSIDANTE A carico di RRR- tocoferil succinato potente agente antitumorale ATTIVITA’ NON ANTIOSSIDANTE

INIBISCE LA PROLIFERAZIONE VITAMINA E e neoplasie INIBISCE LA PROLIFERAZIONE DI CELLULE MALIGNE -TOS CAUSA APOPTOSI È ANTI-ANGIOGENICO INIBISCE VEGF (fattore di crescita vascolare)

VITAMINA E British journal of Cancer (2003)89

CELLULA SANA TUMORALE DINAMICA della vit.E in cell.sana e tumorale -TOS viene idrolizzato ad  -TOH nel fegato a pH neutro  -TOS si trova in forma DEPROTONATA e passa all’interno della cellula con difficolta’  -TOS non viene idrolizzato A pH acido –TOS si trova in forma PROTONATA e diffonde percio’ con facilita’ all’interno della cellula

Effetti degli antiossidanti sui danni da O2 (lipoperossidazione) Bollettino S.I.N.U.

2,7,11-trimetil-tetradecaesano-1,14 dial Effetti del 2,7,11-trimetil-tetradecaesano-1,14 dial comparata al Licopene Licopene

POMODORO POLIFENOLI (presenti LICOPENE anche nella soia) Ostacolano l’azione di IGF1 LICOPENE Regola l’espressione del gene connessina 43 Modula le cicline coinvolte nella progressione del ciclo cellulare

Licopene Il licopene è un antiossidante naturale della famiglia dei carotenoidi, presente in elevate concentrazioni nel pomodoro maturo e in misura minore nel cocomero, albicocca, uva e papaia. Chimicamente è costituito da carbonio e idrogeno ed in natura è rinvenibile nella struttura “trans”. Il tempo di emivita è di 2-3 giorni ed il suo maggior metabolica è il 5,6-diidrossi-5,6diidrolicopene.

Struttura del Licopene Chimicamente è costituito da carbonio e idrogeno ed in natura è rinvenibile nella struttura “trans”. Il tempo di emivita è di 2-3 giorni ed il suo maggior metabolita è il 5,6-diidrossi-5,6diidrolicopene.

LICOPENE Il licopene ha attività antiossidante e antiradicali liberi e sembra avere un ruolo importante nella prevenzione di alcune malattie degenerative quali il cancro e le malattie vascolari, che sembrano in parte dipendere da fenomeni ossidativi. Il meccanismo di azione alla base dell’attività antitumorale del licopene è ancora sconosciuto, ma sembra non essere esclusivamente correlabile alla sua intrinseca attività antiossidante.

In pazienti con tumore della prostata la supplementazione con licopene per sole 3 settimane ha determinato una riduzione dei valori serici di PSA (un marker usato comunemente per monitorare l’andamento della malattia), suggerendo un effetto antiproliferativo specifico sulle cellule neoplastiche prostatiche

HPLC A FASE INVERSA DEL LICOPENE Food and chemical toxicology

I POLIFENOLI OSTACOLANO L’ONCOGENESI genisteina quercitina camferolo biocanina 25-40 mM/L Effetto inibitorio sulla Proliferazione indotta Da IGF1. (50%) rutina daidzeina >60 mM/L genisteina camferolo arresto del ciclo cellulare tra M e G2

Area Fattori che AUMENTANO Fattori PROTETTIVI il danno ossidativo United States carne cotta o alla griglia, ipercolesterolemia, cancro alla mammella, poca verdura, fast food, latte, alcol poco sale, poca incidenza del cancro all o stomaco e di patologie legate a H.Pilori Finland latte,ipercolesterolemia pane ad alto contenuto di fibre France fumo e alcol,cancro all’esofago poco apporto di latte nell’adulto,molta verdura, vino rosso, porzioni piccole

alto apporto di te verde,cibi a base di soia Mediterranean area molta verdura, pesce, frutta , pomodoro cotto, olio d’oliva, prevenzione dietetica alto apporto di te verde,cibi a base di soia molto sale,cancro allo stomaco, emboli cerebro vascolari, H.pylori, cibi sottaceto o molto conditi, Japan, China,Corea South Asia Tradizione vegetariane con verdura, frutta,amido, te’, ma con latte American Health Foundation

HPLC del licopene, vit.E e B-carotene (λ =473nm)

HPLC del licopene, vit.E e B-carotene (λ= 292nm)