Identificazione e caratterizzazione di molecole polifenoliche presenti nella sansa di oliva taggiasca con azione citoprotettiva in neuroni corticali murini

Abstract

I cambiamenti della concentrazione intracellulare di Ca2+ sono eventi cruciali durante i processi di trasduzione del segnale, coinvolti in diverse funzioni fisiologiche cellulari. Un’alterazione dell'omeostasi di Ca2+ intracellulare, però, può favorire l'insorgenza e la progressione di eventi patologici, inclusi quelli a carico del sistema nervoso centrale. Durante il mio lavoro di tesi, abbiamo dimostrato che un estratto di sansa di oliva, ottenuto in condizioni di alta pressione e alta temperatura (HPTOPE), contiene molecole bioattive in grado di prevenire danni cellulari indotti dal Ca2+ su neuroni corticali murini, operando attraverso la regolazione dell’omeostasi del Ca2+ intracellulare. In particolare, per promuovere un influsso citotossico di Ca2+ abbiamo stimolato i neuroni con diversi stimoli così da indurre una condizione di eccitotossicità attraverso i recettori glutammatergici. In particolare, abbiamo osservato che quando i neuroni sono stimolati con NMDA (N-Metil-d-Aspartato) in presenza di HPTOPE, essi sono protetti dalla morte indotta dall’overstimolazione del recettore NMDA. Questo dato suggerisce che HPTOPE riduce gli effetti citotossici di NMDA, prevenendo l'aumento della concentrazione di Ca2+ intracellulare. Per identificare la natura chimica delle molecole bioattive presenti nell'estratto di sansa di oliva, abbiamo frazionato HPTOPE mediante HPLC. Successivamente, sulle frazioni che mostravano una bioattività, è stata utilizzata una tecnica di spettrometria di massa per l’identificazione di esse. Le molecole identificate sono dei derivati, organizzati in dimeri e trimeri, appartenenti alle proantocianidine come la procianidina B2. In conclusione, ipotizziamo che HPTOPE, per le sue proprietà protettive in neuroni corticali murini, possa essere utile per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici nell’ambito di malattie neurodegenerative.

Changes in the intracellular concentration of Ca2+ are crucial events during the signal transduction processes, involved in physiological cellular functions. An alteration in intracellular Ca2+ homeostasis, however, can promote alterations and pathological events, included the progression of neuropathological processes. During my work, we have shown that an extract of olive pomace, obtained under conditions of high pressure and high temperature (HPTOPE), contains bioactive molecules able to prevent cell damage induced by Ca2+ in murine cortical neurons, operating through the regulation of intracellular Ca2+ homeostasis. We have promoted a cytotoxic flow of Ca2+ stimulating neurons with different stimuli to produce a condition of excitotoxicity. Particularly, when neurons are stimulated with NMDA (N-Methyl-d-Aspartate) in the presence of HPTOPE, they are protected from NMDA-induced cell death. This result suggests that HPTOPE can reduce the cytotoxic effects of NMDA preventing the increase of intracellular Ca2+ concentration. To identify the chemical nature of the bioactive molecules present in the olive pomace extract, we fractionated HPTOPE by HPLC. Subsequently, on the fractions showing bioactivity, a mass spectrometry technique was used to identify them. The molecules identified are derivatives, organized in dimers and trimers, belonging to proanthocyanidins such as procyanidin B2. In conclusion, we hypothesize that HPTOPE, due to its protective properties in murine cortical neurons, could be useful to develop new therapeutic approachs in the context of neurodegenerative diseases.