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Il solfuro di idrogeno (H2S), molecola gassosa nota fino a poco tempo fa solo come gas tossico, si è rivelato essere un importante gastrasmettitore biosintetizzato dal nostro organismo, prevalentemente attraverso delle reazioni enzimatiche mediate da diversi enzimi: cistationina ϒ-liasi (CSE), cistationina β-sintasi (CBS), cisteina aminotransferasi (CAT) e 3-mercaptopiruvato sulfotransferasi (3-MST).
A concentrazioni fisiologiche, H2S media rilevanti effetti positivi in molteplici distretti dell’organismo ed in particolare nel sistema cardiovascolare. Tale gastrasmettitore è di fatto in grado di manifestare un’azione protettiva sul sistema cardiovascolare, grazie alla sua capacità di regolare il tono vasale mediante numerosi meccanismi d’azione che comprendono principalmente la modulazione di diverse tipologie di canali al potassio vascolari, ma anche l’inibizione della fosfodiesterasi.
Oltre all’attività vasorilasciante, ad H₂S viene riconosciuta un’azione protettiva nei confronti di una condizione definita “infiammazione vascolare”. Infatti, H2S esplica la sua azione nei confronti della parete vascolare grazie alle proprietà citoprotettive legate principalmente alla sua capacità di ridurre lo stress ossidativo ed i processi infiammatori.
Basandosi sulle attuali conoscenze delle azioni fisiologiche e fisiopatologiche dell’H₂S endogeno in molti sistemi dell’organismo, ed in particolar modo sul sistema cardiovascolare, l’interesse della ricerca si è spostato verso l’individuazione di molecole in grado di rilasciare il solfuro di idrogeno.
H2S infatti non può essere somministrato direttamente a causa della sua natura gassosa che non garantisce un accurato controllo posologico, e rende concreto il rischio di overdose.
Per questo motivo la somministrazione esogena del solfuro di idrogeno attraverso molecole H2S-donors, si è dimostrata una strategia efficace per il trattamento di patologie caratterizzate da una riduzione della produzione endogena di solfuro di idrogeno, rendendo quindi necessaria l’individuazione di composti in grado di rilasciare in maniera bene calibrata H2S. Un ideale donatore di H₂S dovrebbe combinare delle proprietà ben bilanciate di rilascio di solfuro di idrogeno, in particolare dovrebbe assicurare un rilascio lento e duraturo, associato ad altre caratteristiche farmacologiche di “Druggability”, come una buona biodisponibilità orale, sicurezza, biotrasformazione nota e metaboliti sicuri.
Fra le diverse molecole in grado di rilasciare H2S, recentemente è accresciuto l’interesse per gli isotiocianati, molecole di origine naturale derivanti dall’idrolisi dei glucosinolati,
metaboliti secondari presenti nelle piante appartenenti alla famiglia delle Brassicaceae.
In questo lavoro di tesi è stata valutata la capacità di rilasciare H₂S da parte di tre estratti di Eruca sativa Mill. (la comune rucola, appartenenete alla famiglia delle Brassicaceae) ottenuti da diverse parti della pianta, in particolare da fiori, foglie e semi.
Tale valutazione è stata eseguita in due diverse condizioni sperimentali:
- In ambienti privi di materiale biologico, sia in presenza che in assenza di cisteina, mediante tecnica amperometrica eseguita con l’utilizzo dello strumento Apollo 4000 Free Radical Analyzer (World precision instrument).
- In presenza di materiale biologico, quali cellule della parete vasale, differenziando tra due diverse linee cellulari, ovvero cellule endoteliali di vena ombelicale umana (HUVEC) e cellule di muscolatura liscia di aorta umana (HASMC). Ciò è stato eseguito mediante un saggio spettrofluorimetrico, con l’ausilio della sonda fluorimetrica WSP-1, che a seguito dell’interazione con H₂S determina incremento di fluorescenza. Tale tecnica ci ha permesso di determinare la quantità di H₂S rilasciata dai vari estratti di Eruca all’interno di cellule umane endoteliali e di muscolatura liscia.