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La ferroptosi è una forma di morte cellulare programmata, distinta sia dall’apoptosi che dalla necrosi. È un processo ferro-dipendente caratterizzato dall’accumulo di specie reattive dell’ossigeno (ROS) ed è stato descritto per la prima volta nel 2012 da Dixon.
I meccanismi che governano la ferroptosi sono l’aumento del ferro intracellulare, la perossidazione lipidica degli acidi grassi polinsaturi, la deplezione delle riserve di glutatione ed un’eccessiva sovraproduzione di ROS.

Studi recenti mostrano che la ferroptosi porti a un peggioramento della progressione del Diabete, in particolare a causa della ridotta funzionalità delle cellule β delle isole pancreatiche umane esposte all’erastina, una piccola molecola in grado di indurre ferroptosi. Inoltre, livelli elevati di ferritina sierica sono associati a un accumulo di ferro che può favorire lo sviluppo dell’insulino-resistenza.
Come già evidenziato la ferroptosi porta a una compromissione dell’azione dell’enzima antiossidante GPX4. Una sua carenza nelle cellule β può rappresentare un fattore scatenante per l’insorgenza del diabete di tipo 2.
Il diabete mellito è caratterizzato dall’insorgenza di comorbidità a livello vascolare, con la compromissione della funzionalità endoteliale. Alla base di tale alterazione sembra esserci un aumento della ferroptosi sia a livello delle cellule vascolari che delle cellule muscolari.

Negli ultimi anni si sono intensificati gli studi sul solfuro di idrogeno (H₂S), gas-trasmettitore endogeno. L’alterazione della produzione di gas-trasmettitori come H₂S, prodotto principalmente nelle cellule endoteliali, è stata riconosciuta come segno distintivo della disfunzione endoteliale.
Tale alterazione comporta a una risposta delle cellule endoteliali caratterizzata da un incremento dello stress ossidativo, che favorisce uno stato infiammatorio e compromette la capacità di vasodilatazione della muscolatura liscia vascolare.
Alcuni studi hanno evidenziato che l’H₂S è in grado di inibire la ferroptosi, grazie alla sua capacità di aumentare i livelli di antiossidanti intracellulari come il GSH e facilitare la rimozione ROS.
Le evidenze finora raccolte riguardo l’effetto vasoprotettivo e regolatorio dell’H₂S endogeno nell’omeostasi vascolare hanno dato aperto la strada allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche mirate al miglioramento della disfunzione endoteliale. In questo contesto, particolare interesse rivestono i cosiddetti H₂S donors, molecole capaci di rilasciare H₂S in modo controllato in risposta a stimoli specifici.
Tra gli isotiocianati, merita un ulteriore approfondimento l’erucina, un composto derivato dalla glucoerucina contenuta nella rucola ed in grado di donare H₂S.

Vista la letteratura precedente, in questo studio di tesi, è stato valutato in vitro l’effetto dell’erucina 3μM su cellule umane endoteliali dell’aorta (HAEC) e su cellule umane muscolari lisce vascolari dell’aorta (HASMC) in condizioni di iperglicemia. I protocolli dei diversi esperimenti effettuati prevedevano un’incubazione di 72 ore e l’utilizzo di diverse sonde come il WST1, ThioltrackerTMViolet ed il BodipyTM. Le letture in assorbanza e in fluorescenza sono state eseguite dal lettore multipiastre Victor Nivo 3S Revvity oltre all’analisi avanzata confocale 40X effettuata da Operetta-CLS. I risultati ottenuti indicano che l’erucina riduce la perossidazione lipidica, limita la produzione di ROS e contribuisce al mantenimento delle riserve di glutatione, contrastando così i principali fattori scatenanti della ferroptosi.