• Hypericum perforatum
• Diabete mellito tipo 1

Il diabete mellito di tipo 1 (T1DM) e quello di tipo 2 (T2DM), anche se geneticamente ed eziologicamente diversi, sono entrambi caratterizzati da un deficit della massa β-cellulare che potrebbe dipendere da meccanismi effettori comuni. Infatti stimoli immunologici nel T1DM e fattori metabolici nel T2DM, capaci di provocare un’aumentata produzione di citochine, potrebbero condurre alle alterazioni funzionali e alla perdita delle cellule β in entrambe le patologie. Nelle cellule β pancreatiche esposte a citochine, l’attivazione dei segnali di trasduzione e fattori di trascrizione STAT-1 e NF-kB determina infatti l’espressione di geni bersaglio pro-infiammatori, alterazioni della secrezione di insulina e morte. Nell’ambito di una ricerca volta ad individuare inibitori degli effetti deleteri delle citochine che fossero di origine vegetale, non peptidici, ben tollerati e somministrabili per via orale, studi precedenti hanno dimostrato che l’estratto di Hypericum perforatum (St. John’s wort, SJW), una pianta erbacea comunemente usata come antidepressivo in fitoterapia, ed il suo componente iperforina (HPF) avevano tali caratteristiche. Infatti, essi prevengono la morte β-cellulare nella linea INS-1E, nonché nelle isole di Langherans isolate di ratto e umane, in quanto inibiscono potentemente l’attivazione di STAT-1 e NF-kB indotta da citochine.
In base a ciò, questa tesi si è prefissa come scopi: A) esaminare in dettaglio l’andamento temporale dell’inibizione di STAT-1 determinata da SJW e HPF in cellule INS-1E; B) valutare la capacità di tali sostanze di contrastare gli effetti delle citochine sull’espressione di rilevanti geni bersaglio di STAT-1 e NF-kB.
Per questi studi è stata utilizzata la linea β-cellulare INS-1E, ben differenziata e capace di secernere insulina in maniera regolata dal glucosio. Le cellule sono state opportunamente esposte a miscele di citochine, in presenza o assenza dell’estratto di SJW (2-5 μg/ml) o di HPF (0.5, 1 e 2 μM), aggiunti ad intervalli diversi, prima o dopo le citochine. L’attivazione di STAT-1 è stata valutata sull’estratto nucleare mediante elettrophoretic mobility shift assay (EMSA). L’RNA estratto con RNAeasy Mini kit è stato usato per l’analisi dell’espressione genica mediante real time PCR. Nelle cellule INS-1E, SJW e HPF, preincubati per tempi variabili prima dell’aggiunta di citochine, inibiscono in modo dose-dipendente l’attivazione di STAT-1 indotta da citochine e mantengono tale effetto inibitorio anche quando sono rimossi dal mezzo di incubazione prima dell’aggiunta delle citochine. Inoltre, l’inibizione di STAT-1 si osserva ugualmente, anche se in modo incompleto, quando gli agenti protettivi sono aggiunti 15, 30 e 60 min dopo l’esposizione delle cellule alle citochine. SJW e HPF sono capaci di contrastare gli effetti negativi delle citochine sull’espressione di geni funzionali e di differenziamento e di correggere parzialmente lo sbilanciamento tra fattori pro e anti-apoptotici.
In conclusione, l’estratto di SJW e l’iperforina sono nuovi composti non-peptidici che preservano la funzione e la sopravvivenza delle cellule β esposte a citochine, contrastando i meccanismi chiave della trasduzione del segnale da queste indotti. Tali composti vegetali conferiscono alle cellule β uno stato di “resistenza alle citochine” (almeno per quanto concerne l’attivazione di STAT-1), che può essere indotto sia prima che dopo l’esposizione a tali fattori. Quindi SJW e HPF rappresentano un promettente approccio farmacologico per prevenire o ritardare la distruzione delle cellule β conseguente ad una reazione infiammatoria su base immunitaria.