• aldoso reduttasi
• metabolismo HNE
• risposta infiammatoria

Il 4-idrossi-2-nonenale (HNE) è un’aldeide estremamente reattiva che viene prodotta nella cellula in condizioni di stress ossidativo dal processo di perossidazione lipidica. A causa della sua elevata reattività, l’HNE viene rapidamente metabolizzato da diverse attività enzimatiche. In particolare, l’HNE può essere ossidato ad acido 4-idrossinonenoico (HNA) da attività aldeide deidrogenasiche (ALDH) oppure ridotto a 1,4-diidrossinonene (DHN) dall’alcool deidrogenasi (ADH) o da attività aldo-cheto reduttasiche (AKR). La principale via di detossificazione dell’HNE, tuttavia, prevede la sua coniugazione con il glutatione mediata dall’enzima glutatione S-transferasi (GST) a formare l’addotto GS-HNE. Il GS-HNE può essere a sua volta ridotto da reduttasi NADPH-dipendenti quali l’aldoso reduttasi (AKR1B1) a GS-DHN oppure ossidato da attività aldeide deidrogenasiche a formare GS-HNA. Inoltre, la CBR1, un enzima NADP-dipendente, è in grado sia di ridurre che di ossidare il GS-HNE rispettivamente a GS-DHN e a GSHNA-γ-lattone. Il metabolismo dell’HNE ha recentemente suscitato grande interesse non solo perché rappresenta un efficace sistema di difesa nei confronti dello stress ossidativo ma soprattutto perché i prodotti della detossificazione di questa molecola ricoprono un ruolo centrale in processi di signaling cellulare. Questo lavoro di tesi è incentrato in particolare sullo studio del ruolo del GS-DHN nel processo infiammatorio indotto da molecole pro-infiammatorie, quali il TNF-α, in una linea cellulare epiteliale umana di cristallino (HLEC B3).
A tale scopo inizialmente è stata effettuata una caratterizzazione della linea in esame valutando in estratti grezzi sia i livelli di glutatione (GSH) intracellulare sia le attività dei principali enzimi NAD(P)+ e NAD(P)H-dipendenti implicati nel metabolismo dell’HNE e dell’addotto GS-HNE. È stata quindi analizzata la risposta conseguente all’esposizione delle cellule all’HNE, al GS-HNE e al GS-DHN in termini di attivazione di due marcatori dell’infiammazione: NF-κB e Cox-2. L’effetto di questi metaboliti è stato confrontato con la risposta al TNF-α che è stata utilizzata come controllo positivo. Inoltre, poiché in letteratura è riportato il ruolo dell’aldoso reduttasi come responsabile della risposta infiammatoria innescata dal TNF-α e mediata dal GS-DHN, è stato analizzato l’effetto della pre-incubazione delle HLEC con il sorbinil, un noto inibitore dell’enzima, sul processo infiammatorio. I risultati confermano il ruolo anti-infiammatorio di questa molecola e possono essere considerati come controllo positivo al fine di valutare, nel sistema cellulare in uso, l’azione di nuove molecole anti-infiammatorie, di origine naturale e non, di cui sia già stata valutata l’azione inibitoria sull’enzima isolato.