The Potential of Botanicals to Target Inflammation and Cellular Senescence: a Focus on Neuroprotection
Type: dissertation
Abstract: Le piante costituiscono una delle principali fonti di composti naturali bioattivi; queste molecole presentano una grande varietà strutturale e sono associate a molteplici attività biologiche di interesse farmacologico, tra cui proprietà anti-infiammatorie, antiossidanti, antitumorali e antimicrobiche. Di conseguenza, negli ultimi anni è cresciuto in modo significativo l’interesse dell’industria farmaceutica verso i prodotti naturali come potenziale fonte per lo sviluppo di nuovi farmaci e integratori. La prima parte del mio progetto di dottorato ha riguardato la caratterizzazione dell’attività biologica di estratti di parti aeree e radici di Cistus monspeliensis L. e di oli essenziali del genere Lavandula, valutandone il potenziale utilizzo come agenti neuroprotettivi. Per C. monspeliensis è stata inizialmente effettuata una caratterizzazione del profilo fitochimico degli estratti mediante analisi 1H NMR, poiché un diverso contenuto di metaboliti può influenzarne l’attività biologica. Successivamente, l’attività anti-infiammatorie e antiossidante sono state valutate in vitro sulle linee cellulari RAW 264.7 e SH-SY5Y. Parallelamente, è stato analizzato il profilo inorganico degli estratti tramite TXRF, al fine di verificarne sicurezza ed efficacia. I risultati hanno evidenziato che gli estratti idroalcolici di parti aeree e radici presentano profili metabolici distinti, associati a differenti risposte biologiche. In particolare, solo l’estratto di radici è stato in grado di ridurre in modo significativo l’espressione delle citochine infiammatorie IL-1β e IL-6 in presenza di LPS. Inoltre, nelle cellule SH-SY5Y, il trattamento con l’estratto di radici ha migliorato la funzionalità mitocondriale, aumentando la produzione di ATP e l’attività dell’enzima catalasi. L’analisi del profilo inorganico non ha evidenziato la presenza di elementi tossici, confermando la sicurezza degli estratti. Un’ulteriore parte dello studio ha riguardato la caratterizzazione dell’attività antiossidante di oli essenziali di Lavandula angustifolia subsp. pyrenaica e di due lavandin cultivars, confrontati con un olio essenziale commerciale. La caratterizzazione fitochimica è stata effettuata tramite GC-MS, mentre l’attività biologica è stata valutata sulla linea cellulare SH-SY5Y. I profili metabolici sono risultati simili tra i diversi oli, ad eccezione di alcuni additivi presenti nel prodotto commerciale, potenzialmente in grado di comprometterne le proprietà terapeutiche. Coerentemente, solo gli oli essenziali prodotti in laboratorio hanno mostrato un effetto protettivo contro il danno ossidativo indotto da H2O2 e un aumento dell’espressione di geni coinvolti nella risposta allo stress ossidativo. La seconda parte del mio progetto di dottorato si è focalizzata sulla valutazione della senescenza cellulare nel modello murino di Alzheimer AppNL-G-F. La senescenza, caratterizzata da un arresto irreversibile del ciclo cellulare associato a danno al DNA, stress ossidativo e infiammazione cronica, è strettamente correlata all’invecchiamento e alle patologie neurodegenerative. I topi sono stati analizzati a 4, 12 e 24 mesi valutando marker di senescenza e alterazioni della morfologia microgliale. I risultati hanno mostrato che la senescenza aumenta con l’età e con la progressione della patologia, con differenze evidenti già a 12 mesi tra topi WT e AppNL-G-F. Questo progetto di dottorato pone le basi per l’utilizzo del modello murino AppNL-G-F per lo screening di senoterapeutici. Ulteriori studi saranno necessari per valutare le potenzialità dei prodotti naturali oggetto di questa tesi sia come agenti neuroprotettivi che senolitici, con l’obiettivo di sviluppare integratori destinati a promuovere un invecchiamento sano e alla prevenzione e al trattamento della malattia di Alzheimer.
Author: Mac Sweeney, Eileen
Language: English
Subfield: Complementary and alternative medicine
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7214131282