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Tesi etd-02202016-123020


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
PIRAGINE, EUGENIA
URN
etd-02202016-123020
Title
Basi farmacologiche per l'impiego del solfuro d'idrogeno nella chemioterapia del carcinoma pancreatico
Struttura
FARMACIA
Corso di studi
FARMACIA
Commissione
relatore Prof. Calderone, Vincenzo
relatore Dott.ssa Martelli, Alma
Parole chiave
  • solfuro d'idrogeno (H2S)
  • AsPC-1
  • p-COOHPhNCS
  • Gemcitabina
  • Adenocarcinoma pancreatico duttale (tumore del pan
  • isotiocianati
  • ormesi
Data inizio appello
10/03/2016;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Riassunto analitico<br>L’adenocarcinoma pancreatico duttale (PDAC) rappresenta la forma più comune di tumore del pancreas e figura tra le principali cause di morte per neoplasia nei paesi industrializzati; il ridotto tasso di sopravvivenza nei cinque anni successivi alla diagnosi (inferiore al 5 %) e l’elevato numero di morti per anno, sono poi indice di una prognosi decisamente infausta. Ad oggi, le uniche due possibilità di cura per pazienti affetti da carcinoma pancreatico sono rappresentate dall’intervento chirurgico (praticabile soltanto nel 10 % dei casi e caratterizzato da un alto rischio di complicanze piuttosto gravi) e dal trattamento farmacologico con Gemcitabina, analogo nucleosidico di uso consolidato in chemioterapia ma che fornisce scarsi risultati nel caso del tumore del pancreas; per questi motivi, è stata presa recentemente in considerazione la possibilità di co-somministrare Gemcitabina con altre molecole, nell’ottica di rendere le cellule più vulnerabili all’azione del chemioterapico di riferimento consentendo, allo stesso tempo, un regime posologico meno aggressivo e più efficace rispetto a quello attuale. <br>In questo lavoro di tesi è stata focalizzata particolare attenzione sugli isotiocianati, composti di origine naturale ampiamente distribuiti nelle verdure edibili della famiglia delle Brassicaceae (tra cui broccoli, cavolo, cavolfiore, senape bianca e senape nera) che, in precedenti studi, si sono dimostrati in grado di esercitare un marcato effetto protettivo nei confronti di numerose neoplasie indotte da agenti chimici, comprese quelle del pancreas; a concentrazioni maggiori, inoltre, queste molecole sembrano espletare una spiccata azione anti-proliferativa e citotossica nei confronti di molteplici linee cellulari tumorali. In alcuni studi in vitro, diversi isotiocianati di origine naturale e sintetica sono stati poi riconosciuti come potenziali donatori di solfuro di idrogeno, mediatore endogeno di natura gassosa che, insieme a NO e CO, esplica svariate funzioni fisiologiche e fisiopatologiche; a concentrazioni più elevate, anche H2S possiede spiccate proprietà anti-proliferative e citotossiche, decisamente simili a quelle riportate in letteratura per molti isotiocianati. Alla luce di questa osservazione, risulta ragionevole ipotizzare che la loro azione su specifici sistemi biologici sia in gran parte attribuibile al probabile rilascio di solfuro di idrogeno a livello tissutale e, dunque, la valutazione di potenziali azioni antitumorali additive e non di derivati sintetici degli isotiocianati naturali ha rappresentato l’obiettivo principale del presente lavoro di tesi; in particolare, sono stati studiati gli effetti in vitro del composto di derivazione commerciale p-carbossifenilisotiocianato (p-COOHPhNCS) sulla linea cellulare di metastasi di adenocarcinoma pancreatico umano (AsPC-1). <br>In una prima fase, sono state testate diverse concentrazioni di p-COOHPhNCS per studiarne l’effetto sulla vitalità (quantificata tramite saggio colorimetrico con WST-1) e per identificare, al contempo, una concentrazione d’elezione tale da provocare una significativa ma parziale riduzione della sopravvivenza cellulare; nel range di concentrazioni testate, il composto in esame ha determinato una significativa inibizione concentrazione-dipendente della proliferazione cellulare dopo 72 h di incubazione. Le doti di p-COOHPhNCS quale H2S donor, precedentemente registrate in vitro, sono state poi investigate su cellula per verificare il rilascio di solfuro d’idrogeno anche sul substrato biologico d’interesse (AsPC-1) attraverso una misurazione fluorimetrica con sonda WSP-1; questo nuovo metodo ha consentito di comprovare una reale generazione di H2S da parte di p-COOHPhNCS, avvalorando l’ipotesi secondo cui la liberazione di solfuro d’idrogeno possa contribuire ampiamente all’effetto antiproliferativo dell’isotiocianato. Successivamente, sono state testate concentrazioni crescenti di Gemcitabina (farmaco di riferimento nella terapia del tumore pancreatico) per identificarne una capace di abbattere in modo consistente la proliferazione cellulare senza causare un’eccessiva citotossicità; così come p-COOHPhNCS, anche Gemcitabina ha mostrato una significativa attività anti-proliferativa concentrazione-dipendente su cellule AsPC-1. In seguito, è stata valutata l’azione della co-somministrazione di concentrazioni scelte di Gemcitabina e p-COOHPhNCS sulla vitalità cellulare dopo incubazione di 72 h, al fine di evidenziare un potenziale effetto additivo/sinergico tra le due molecole; il trattamento in associazione ha permesso di osservare un effetto inibitorio sulla proliferazione di cellule AsPC-1 molto più marcato rispetto a quello raggiunto dopo incubazione dei singoli composti. Un’ultima fase dello studio è stata poi dedicata all’analisi di p-COOHPhNCS e Gemcitabina sul ciclo cellulare, sia separatamente che in associazione, in modo da identificare eventuali azioni anti-proliferative ciclo-specifiche (l’analisi dei campioni è stata effettuata con un microcitofluorimetro dopo 72 h di incubazione con il composto selezionato). I dati ottenuti hanno evidenziato uno spostamento significativo e quantitativamente rilevante del numero di cellule in fase G0/G1 dopo trattamento con p-COOHPhNCS ed un aumento altrettanto significativo del numero di cellule verso la fase S del ciclo dopo incubazione con il chemioterapico Gemcitabina; la co-somministrazione dei due composti, invece, si è rivelata in grado di indurre un effetto quali-quantitativamente analogo a quello mostrato dalla sola Gemcitabina ed ha permesso di avanzare l’ipotesi secondo cui p-COOHPhNCS possa sensibilizzare le cellule tumorali al trattamento con Gemcitabina facilitando così l’azione antiproliferativa del chemioterapico di riferimento.<br>
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