• COX-2
• HLEC
• stress ossidativo
• HNE

Il 4-idrossi-2-nonenale è un’aldeide estremamente reattiva prodotta dal processo di perossidazione lipidica quando si manifestano condizioni di stress ossidativo nell’ambiente cellulare.
L’HNE è prodotto dalla ossidazione degli acidi grassi polinsaturi ω-6 come l’acido linoleico e l’acido arachidonico. L’HNE, inoltre, presenta un centro chirale a livello del carbonio 4 e viene prodotto come miscela racemica dei due enantiomeri HNE 4R e HNE 4S. Questa caratteristica conferisce alle due molecole proprietà biologiche differenti. Per via della sua elevata reattività, esso è immediatamente metabolizzato da diverse attività enzimatiche cellulari associate a differenti vie di detossificazione.
Può essere ridotto a 1,4-diidrossinonene (DHN) dall’alcol deidrogenasi (ADH) o da aldo-cheto reduttasi (AKR). Inoltre, può anche essere ossidato ad acido-4-idrossinonenoico (HNA) da attività aldeide deidrogenasiche (ALDH).
L’HNE inoltre, una volta formatosi, può essere coniugato al glutatione (GSH) formando l’addotto GS-HNE in una reazione spontanea o catalizzata dalla glutatione-S-transferasi (GST).
Il GS-HNE, a sua volta, può essere ridotto a glutatione diidrossinonano (GS-DHN) dall’aldoso reduttasi e dalla carbonil reduttasi (CBR1) in reazioni NADPH dipendenti oppure può essere ossidato a GSHNA-γ-lattone dalla CBR1.
Lo studio del metabolismo dell’HNE ha recentemente assunto una certa rilevanza sia in termini di detossificazione di specie potenzialmente tossiche per la vitalità cellulare, sia perché i prodotti generati potrebbero svolgere un ruolo nel signalling cellulare.
Lo studio condotto durante il mio periodo d’internato ha previsto in particolare l’evidenza di effetti pro-infiammatori indotti dall’ HNE su cellule epiteliali del cristallino umane (HLEC) in coltura andando a verificare l’aumento dell’ espressione della ciclossigenasi 2 (COX-2). Un primo aspetto è stato quello di andare a ottimizzare la metodologia dell’esperimento, andando a cercare le migliori condizioni di coltura affinché si potessero evidenziare i risultati ottimali anche in termini di riproducibilità della stimolazione cellulare con HNE. Ciò è stato valutato con test di vitalità cellulare, con la valutazione della scomparsa dell’ aldeide dal mezzo di incubazione misurata con un metodo spettrofotometrico ed infine con la valutazione dell’ incremento dell’ espressione di COX-2 rispetto a cellule di controllo mediante la tecnica del Western blotting.
Quindi è stato osservato l’effetto dell’HNE a diverse concentrazioni, sia in termini di vitalità cellulare che di azione proinfiammatoria e di diminuizione dei livelli intracellulari di glutatione totale focalizzandoci anche su un’eventuale azione specifica dei singoli enantiomeri dell’ HNE e cioè l’HNE 4R e l’HNE 4S. Questo ultimo aspetto in particolare risulta importante poiché un’eventuale stereospecificità dell’azione proinfiammatoria da parte dell’HNE potrebbe aprire nuove considerazioni sul ruolo dell’HNE come agente proinfiammatoria anche in relazione agli enzimi coinvolti nel suo metabolismo.