• rischio cardiovascolare
• iperomocisteinemia
• H2S donor
• composti ibridi
• Metformina. cardiovascular risk
• hyperhomocysteinemia
• H2S donor
• hybrid compounds
• Metformin.

Le malattie cardiovascolari (CVD) rappresentano ad oggi la principale causa di morbidità e mortalità nel mondo. Il paziente affetto da CVD presenta solitamente anche altre patologie dovute ad alterazioni metaboliche, motivo per il quale si parla più in generale di malattie cardiometaboliche. Tra i fattori di rischio, possiamo annoverare le condizioni di ipercolesterolemia, ipertensione, iperglicemia, obesità, infiammazione cronica e iperomocisteinemia.
Nel corso degli anni, diversi sono stati gli studi eseguiti sul solfuro di idrogeno (H2S), un gas incolore, infiammabile e solubile in acqua, in grado di interagire con diverse funzioni biologiche come la vasodilatazione, l’angiogenesi, l’infiammazione, lo stress ossidativo e l’apoptosi. Per questo motivo H2S, grazie alla sua azione vasodilatatoria, antiossidante e antiinfiammatoria, svolge un ruolo protettivo importante nella patogenesi e nello sviluppo delle CVD.
Queste proprietà esplicate da H2S sono state sfruttate per sintetizzare farmaci ibridi H2S donor, in cui l’inserimento della porzione H2S donor, conferisce al farmaco nativo, potenziali proprietà vasoprotettive senza alterare l’effetto del farmaco nativo. Ciò rappresenta una buona strategia per il trattamento delle CVD per le quali, spesso, si usano associazioni di diversi farmaci per controllare i diversi fattori di rischio. I farmaci ibridi, agendo su target differenti, assicurano un miglior profilo farmacodinamico, minori effetti avversi e quindi una miglior compliance da parte del paziente.
Lo scopo di questo progetto di tesi è stato valutare l’efficacia di una molecola H2S donor ibrida, Metformina Isotiocianato (Met-ITC), ottenuta dall’associazione tra la Metformina, farmaco di elezione per il trattamento del diabete mellito di tipo 2 e la porzione H2S donor isotiocianato. È stata valutata l’attività citoprotettiva di Met-ITC in termini di vitalità cellulare, produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e senescenza cellulare in cellule di muscolatura liscia di aorta umana (HASMC), sottoposte ad elevate concentrazioni di omocisteina così da riprodurre una condizione di iperomocisteinemia.
La vitalità cellulare è stata valutata attraverso tecniche spettrofotometriche, mentre la produzione di ROS è stata quantificata attraverso l’uso di una sonda fluorescente. Infine la senescenza cellulare è stata esaminata misurando l’attività dell’enzima beta-galattosidasi, indice di invecchiamento cellulare.
I dati ottenuti con Met-ITC sono stati confrontati con il farmaco nativo, privo della porzione H2S donor, in modo da evidenziare le potenziali proprietà vasoprotettive dovute esclusivamente alla porzione H2S-donor. I risultati hanno mostrato la capacità del composto ibrido Met-ITC di proteggere, in termini di vitalità cellulare, produzione di ROS e senescenza cellulare le HASMC in condizioni di iperomocisteinemia.


Cardiovascular diseases (CVD) are the leading cause of morbidity and mortality in the world today. The CVD patient usually also presents other pathologies due to metabolic alterations, which is why we speak more generally of cardiometabolic diseases. Risk factors include conditions such as hypercholesterolaemia, hypertension, hyperglycaemia, obesity, chronic inflammation and hyperhomocysteinemia.
Over the years, several studies have been performed on hydrogen sulfide (H2S), a colourless, flammable and water-soluble gas that can interact with various biological functions such as vasodilation, angiogenesis, inflammation, oxidative stress and apoptosis. Therefore, H2S, due to its vasodilatory, antioxidant and anti-inflammatory actions, plays an important protective role in the pathogenesis and development of CVD.
These properties exhibited by H2S have been exploited to synthesise hybrid H2S donor drugs, in which the inclusion of the H2S donor portion confers potential vasoprotective properties without altering the effect of the native drug. This represents a good strategy for the treatment of CVD for which combinations of different drugs are often used to control different risk factors. Hybrid drugs, acting on different targets, ensure a better pharmacodynamic profile, fewer adverse effects and thus better patient compliance.
The aim of this thesis project was to evaluate the efficacy of a hybrid H2S donor molecule, Metformin Isothiocyanate (Met-ITC), obtained by combining Metformin, the drug of choice for the treatment of type 2 diabetes mellitus, and the H2S donor isothiocyanate moiety. The cytoprotective activity of Met-ITC was evaluated in terms of cell viability, reactive oxygen species (ROS) production and cell senescence in human aortic smooth muscle cells (HASMC) subjected to high concentrations of homocysteine so as to reproduce a hyperhomocysteinemic condition.
Cell viability was assessed through spectrophotometric techniques, while ROS production was quantified through the use of a fluorescent probe. Finally, cellular senescence was examined by measuring the activity of the enzyme beta-galactosidase, an index of cellular ageing.
The data obtained with Met-ITC were compared with the native drug, lacking the H2S-donor portion, in order to highlight the potential vasoprotective properties due solely to the H2S-donor portion. The results showed the ability of the hybrid compound Met-ITC to protect HASMCs in terms of cell viability, ROS production and cell senescence under conditions of hyperhomocysteinemia.