• disfunzioni mitocondriali
• Invecchiamento cellulare
• Naringenina
• Senescenza

L’invecchiamento cellulare è un processo fisiologico caratterizzato da una progressiva diminuzione delle funzionalità di ogni tessuto, che comporta un aumento dell’incidenza di varie affezioni cronico-degenerative, come patologie cardiovascolari, tumori, diabete, demenze, osteoartrosi. Tali affezioni non costituiscono unicamente una causa di morte, ma anche una riduzione della qualità di vita, in particolare per quanto concerne le patologie a carico del sistema cardiovascolare (Cell. 2013; 153(6): 1194–1217; Circ Res 2012; 110: 1097-1108). Le recenti ricerche sull’invecchiamento hanno condotto a un progresso di conoscenze scientifiche senza precedenti; in particolare negli ultimi 30 anni, è stato osservato come l’invecchiamento sia controllato oltre che da fattori genetici, anche da processi biochimici conservati nell'evoluzione (Cell. 2013; 153(6): 1194–1217). Oggetto iniziale della presente tesi è stato un breve focus sulle principali cause molecolari che contribuiscono ad alimentare questo processo (quelli che sono definiti i 9 “segni” (hallmarks) dell’invecchiamento, Cell. 2013; 153(6): 1194–1217) e tra questi, il lavoro di tesi è stato focalizzato sui processi di senescenza cellulare e sulla disfunzione mitocondriale, utilizzando un modello di senescenza indotta da perossido d’idrogeno in cardiomioblasti embrionali murini (cellule H9c2). Durante l'invecchiamento cardiaco si assiste, infatti, a una compromissione della funzionalità sia a livello dell'organo che cellulare, con una netta diminuzione della popolazione cellulare cardiaca (Cell. 2003 Sep 19; 114(6): 763-76, Circ Res. 1990 Oct; 67(4): 871-85), di concerto all’aumento del numero di cardiomiociti senescenti (Gerontology 2008; 54: 24–31). Durante l’invecchiamento cardiovascolare si ha anche un aumento dei prodotti di ossidazione e una riduzione della funzionalità mitocondriale (Circ Res 2012; 110: 1109-1124). Tra i vari candidati utili nel prevenire l’invecchiamento cardiaco, mediante un approccio terapeutico mitocondrio-mediato, sono stati suggeriti i flavonoidi degli agrumi (Biochem Pharmacol 2013; 1;85(11): 1634-43). Fra questi la Naringenina (Nar), ha attratto l’ attenzione sia per le azioni cardioprotettive dovute ai suoi effetti antiossidanti e scavenger contro i radicali liberi (Mutation Research 2005; 579: 200-2013; Nat Prod 2015; 78: 1647–1655) sia per la sua azione a livello dei mitocondri, agendo sui canali del Potassio Calcio-dipendenti mitoBKCa (Biochem Pharmacol 2013; 1;85(11): 1634-43), e sui recettori per gli estrogeni (IUBMB Life 2004; 56(8): 491–499; J Biol Chem 2009; 284: 9540 –9548). Gli scopi del presente lavoro di tesi sono stati quelli di (i) analizzare gli effetti della Naringenina sulle cellule H9c2, rese senescenti a seguito di opportuni trattamenti, e (ii) ricercare un suo possibile meccanismo d’azione. Il modello di senescenza utilizzato è stato ottenuto trattando le cellule H9c2, con un’opportuna quantità di perossido d’idrogeno e valutando attraverso appositi marcatori di senescenza (attività della β-galattosidasi, sovra-espressione dei regolatori del ciclo cellulare p16 e p21, arresto del ciclo cellulare nella fase G2/M, produzione dei radicali liberi dell’ossigeno ROS e danno al DNA) l’avvenuta induzione di tale fenomeno. Nar ha mostrato una marcata azione anti-invecchiamento poiché capace di ostacolare l’attivazione dei marcatori H2O2-indotti. Per quanto riguarda l’esplorazione dei meccanismi molecolari sottesi a tale effetto, Nar presentava un’evidente attività antiossidante, riducendo i ROS e il danno indotto al DNA. Inoltre, le cellule trattate con Nar mantenevano la funzionalità dei mitocondri, attraverso la modulazione del canali mitoBKCa, come dimostrato nel saggio di capacità di ritenzione mitocondriale del calcio in cui è stato utilizzato un inibitore dei canali mitoBKCa. Infine Nar ha mostrato un’attività modulatoria nei livelli di estradiolo secreto dalle cellule e dei geni target degli estrogeni. Infatti Nar contrastava il trend di riduzione dei livelli di estradiolo e preveniva la riduzione della trascrizione dei geni target indotti dalla senescenza. In conclusione, i dati sembrano confermare che Nar eserciti un effetto anti-senescenza cardiaca, dovuto alla capacità di tale molecola di agire su molteplici vie intracellulari espletando un effetto complessivo di cardioprotezione.