• ischemia
• Langendorff.
• Resveratrolo (resveratrol)
• SIRT-1

L’enzima sirtuina 1 (SIRT-1) è coinvolto in numerosi processi biologici come la regolazione dell’invecchiamento, del metabolismo energetico, della riparazione del DNA, della risposta allo stress ossidativo e del sistema cardiovascolare. La tesi si orienta principalmente su quello cardiovascolare. Vi sono vari composti che hanno presentato un’attività sull’enzima, suggerendo un ruolo nella modulazione del metabolismo e nella promozione della salute cellulare. Tra questi composti il più noto è il resveratrolo, ma vi sono anche altri composti quali quercetina e picetannolo (Flori L. et al, 2021). Il resveratrolo è un polifenolo naturale presente in grandi quantità nell’uva e nel vino rosso ed ha attività sull’enzima SIRT-1 fungendo da attivatore della sirtuina. Vista la scarsa biodisponibilità dei composti naturali in grado di attivare SIRT-1, questa tesi di laurea si pone lo scopo di analizzare modulatori di sintesi di questo enzima e selezionarne, nello specifico, gli attivatori. In questo modo, composti attivatori di SIRT-1, aumentando l’attività dell’enzima (Hubbard e Sinclair, 2014), svolgeranno un effetto protettivo sul cuore (perfuso alla Langendorff) che ha subito danno da ischemia/riperfusione. La selezione degli attivatori di SIRT-1 è stata eseguita tramite sperimentazione in vitro, usufruendo di un saggio fluorimetrico. Sono stati ricercati modulatori, con particolare attenzione per gli attivatori di SIRT-1 con il fine ultimo di poter individuare una molecola ad azione cardioprotettiva dotata di un miglior profilo farmacocinetico rispetto a resveratrolo. Dallo screening è stato selezionato “RES35”. Successivamente RES35 è stato testato in perfusione su cuore di ratto isolato e perfuso alla Langendorff ad una concentrazione 10 µM (0.1% di DMSO), equimolare alla concentrazione attiva di resveratrolo. I risultati ottenuti hanno permesso di individuare una molecola di potenziale interesse per ulteriori modificazioni strutturali, con l’obiettivo di aumentare l’effetto cardioprotettivo.

 

Flori L, Petrarolo G, Brogi S, La Motta C, Testai L, Calderone V. Identification of novel SIRT1 activators endowed with cardioprotective profile. Eur J Pharm Sci. 2021 Oct 1; 165:105930. doi: 10.1016/j.ejps.2021.105930. Epub 2021 Jul 12. PMID: 34265406. 

Hubbard, DA Sinclair. Small molecule SIRT1 activators for the treatment of aging and age-related diseases. Drug trends Sci., 35 (2014), pp. 146 – 154. 

Testai L, Martelli A, Cristofaro M, Breschi MC, Calderone V. Cardioprotective effects of different flavonoids against myocardial ischaemia/reperfusion injury in Langendorff-perfused rat hearts. J Pharm Pharmacol. 2013 May;65(5):750-6. doi: 10.1111/jphp.12032. Epub 2013 Feb 26. PMID: 23600393. 


The Sirtuin 1 (SIRT-1) enzyme is involved in numerous biological processes, such as aging regulation, energy metabolism, DNA repair, oxidative stress response, and cardiovascular system function. This thesis focuses primarily on the cardiovascular aspect.
Several compounds have demonstrated activity on this enzyme, suggesting a potential role in metabolism modulation and the promotion of cellular health. Among these, the most studied is resveratrol, but other compounds, such as quercetin and piceatannol, have also shown activity (Flori L. et al., 2021).

Resveratrol is a natural polyphenol abundantly found in grapes and red wine, acting as a SIRT-1 activator. Given the poor bioavailability of natural compounds capable of activating SIRT-1, this thesis aims to analyze synthetic modulators of this enzyme and specifically select its activators.

By increasing SIRT-1 activity (Hubbard and Sinclair, 2014), these activator compounds are expected to exert a protective effect on the heart (perfused using the Langendorff technique) subjected to ischemia/reperfusion injury.

The selection of SIRT-1 activators was carried out through in vitro experiments using a fluorimetric assay. The research focused on identifying modulators, with particular attention to SIRT-1 activators, with the ultimate goal of finding a cardioprotective molecule with a better pharmacokinetic profile than resveratrol.

From the screening, “RES35” was selected. Subsequently, RES35 was tested via perfusion on an isolated rat heart perfused using the Langendorff technique at a concentration of 10 µM (0.1% DMSO), which is equimolar to the active concentration of resveratrol.

The results obtained allowed the identification of a potentially interesting molecule for further structural modifications, aiming to enhance its cardioprotective effect.