Studio degli effetti di citochine a basso dosaggio (LOW DOSE) su cellule di origine animale (3T3-L1) ed umana (hASC)

Nella sindrome metabolica l’insulino-resistenza e l’obesità rappresentano i fattori chiave nello sviluppo di tale patologia, ma il principale player risulta un’infiammazione cronica di basso grado (Chronic Low Grade Inflammation) a carico del tessuto adiposo. Lo scopo di questo progetto di ricerca è quindi stato quello di testare citochine a basso dosaggio come possibile trattamento dell’infiammazione cronica. Le citochine utilizzate (GUNA®-Interleukin 4 (IL-4), GUNA®-Interleukin 10 (IL-10), GUNA®-Melatonin, GUNA®-Melatonin+GUNA®-IL-4.) sono state fornite dall’azienda GUNA S.p.a. Poiché l’infiammazione cronica a basso grado inizia in seguito ad un aumento eccessivo del tessuto adiposo, inizialmente si è valutato l’effetto su una linea di preadipociti murini (3T3-L1). Questa prima parte dello studio ha messo in evidenza come le citochine a basso dosaggio non modificano la vitalità cellulare, anche se agiscono sull’espressione e la localizzazione di vimentina e E-caderina. Inoltre IL-4 e IL-10 sembrano avere una parziale attività inibitoria, non significativa, sull’adipogenesi ad eccezione dell’espressione dell’adiponectina che appare significativamente aumentata. In ultimo i trattamenti con IL-4 e IL-10 hanno mostrato una diminuzione del contenuto di ROS e una ridotta attività antiinfiammatoria dovuta alla diminuzione di IL-6 secreto. Un’altra popolazione cellulare principale nel tessuto adiposo è rappresentata dalle ASC (Adipose Stem Cell). Per tale motivo si è proseguito valutando l’effetto che le citochine low-dose su questo citotipo, evidenziando che il trattamento con le citochine non risulta essere tossico, anche se sembrerebbe rallentare la crescita cellulare, e determina un’inibizione del processo adipogenico. Inoltre il trattamento con IL-10 sembra stimolare le ASC a produrre fattori che inducono una maggiore vasculogenesi e le induce a produrre fattori chemiotattici che determinano una maggiore capacità di rigenerazione tissutale da parte di MSC da derma. Infine, il trattamento con IL-4 e IL-10 stimola probabilmente una minore produzione di citochine pro-infiammatorie che inducono in maniera significativa una minore mobilità di cellule MSC.

Neuroprotective role of nutraceutical and phytochemical components

Neurodegenerative diseases (NDs) are characterized by a multifactorial etiology, in which oxidative stress and inflammation are the main causative factors. For this reason, increasing attention is being paid to the characterization and the identification of nutraceuticals and phytochemicals with intrinsic pleiotropic activity. Moreover, in a Circular Economy perspective, these natural compounds can be obtained also from renewable resources derived from the food industry by-products and can be used for both preventive and therapeutic purposes. The aim of this PhD program was to identify nutraceuticals and phytochemicals, both as extracts and pure compounds, and obtained from both plant and renewable sources, which due to their antioxidant and anti-inflammatory properties, were able to counteract cellular and molecular alterations that characterize NDs. Their neuroprotective potential has been evaluated in an in vitro model of neuroinflammation (the LPS-activated BV-2 microglial cell line), and/or in an in vitro model of neuronal oxidative stress (the neuron-like SH-SY5Y cell line differentiated with retinoic acid and exposed to H2O2). Four different projects, although deeply linked by the aforementioned common goal, have been discussed in this thesis: 1_ Impact of phenolic profile of different cherry cultivars on the potential neuroprotective effect in SH-SY5Y cells. 2_Anti-inflammatory activities of Spilanthol-rich essential oil from Acmella oleracea (L.). 3_Study of the anti-inflammatory activity of novel tacrine derivatives with lipids extracted from cashew nutshell liquid. 4_Coffee Silverskin (CSS) and Spent Coffee Grounds (SCG): coffee industry by-products as a promising source of neuroprotective agents. In general, it is, therefore, possible to conclude that the natural compounds studied in this thesis have been proven, due to their antioxidant and/or anti-inflammatory properties, to be valid preventive and therapeutic strategies for the treatment of NDs, to improve the life quality of these patients and of the general population by preventing and combating the onset of these deleterious diseases.