Cynara scolymus agisce sul mesotelioma pleurico maligno attraverso l induzione dell apoptosi e la limitazione dell invasione.

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1 Cynara scolymus agisce sul mesotelioma pleurico maligno attraverso l induzione dell apoptosi e la limitazione dell invasione. Pulito C, Mori F, Sacconi A, Casadei L, Ferraiuolo M, Valerio MC, Santoro R, Goeman F, Maidecchi A, Mattoli L, Manetti C, Di Agostino S, Muti P, Blandino G, Strano S. Cynara scolymus affects malignant pleural mesothelioma by promoting apoptosis and restraining invasion. Oncotarget Jul 20;6(20): Crescenti evidenze mostrano come alcuni prodotti naturali possano essere considerati interessanti per affrontare e combattere patologie croniche quali il cancro. Molti agenti naturali con basso profilo di tossicità agiscono colpendo diversi pathways cellulari, implicati nella crescita cellulare, nell apoptosi, nell invasione, nell angiogenesi e nella formazione di metastasi. Il cancro è il risultato della disregolazione di molteplici segnali cellulari; molti prodotti naturali agiscono regolando molteplici bersagli cellulari e per questa ragione potrebbero rappresentare una possibile applicazione nel trattamento dei tumori. Nel caso specifico del mesotelioma pleurico maligno (MPM), il lungo periodo che intercorre tra l esposizione all amianto (suo principale agente eziologico) e lo sviluppo della malattia è una finestra temporale che consentirebbe di agire in modo opportuno per prevenire il rischio di sviluppo della patologia. E stato dimostrato come alcuni agenti naturali, quali la caffeina, il resveratrolo, la curcumina e la buteina, esercitino un attività antitumorale nei confronti delle cellule di mesotelioma. Studi osservazionali hanno evidenziato come un alta aderenza alla dieta mediterranea, che comprende una combinazione di cibi caratteristici come frutta e verdure fresche, pesce e frutti di mare, frutta secca, legumi ed olio, sia associata ad una significativa riduzione del rischio di mortalità dovuta al cancro (10%), nello specifico del 14% per il cancro del colon retto, del 4% per il tumore della prostata e del 56% per i tumori delle vie aeree e digestive. Le sostanze fitochimiche più diffuse in natura sono i polifenoli; per lungo tempo ad essi sono state riferite solo proprietà antiossidanti, mentre recenti studi hanno rilevato il loro coinvolgimento anche in svariati pathways cellulari. Il carciofo (Cynara scolymus) è un componente importante della dieta mediterranea; le parti edibili di quest ortaggio rappresentano un importante fonte di polifenoli. Molti studi in vitro ed in vivo hanno dimostrato che Cynara scolymus esercita proprietà coleretiche, epatoprotettive,

2 antibatteriche, antinfiammatorie, antitrombotiche ed ipocolesterolemiche; gli estratti di carciofo inoltre inducono apoptosi ed effetti citotossici nelle cellule tumorali. L obiettivo di questo studio è stato dimostrare l attività antitumorale dell estratto di foglie di carciofo attraverso test diretti, basati sulla valutazione del suo effetto sulle alterazioni metaboliche e sulle evidenze dell attività antitumorale tramite l impatto sui pathways oncogenici. Analizzando i dati derivanti dalla sperimentazione è stato riscontrato come l estratto di carciofo incida notevolmente sulla tumorigenicità del mesotelioma in vitro ed in vivo; ha ridotto significativamente la proliferazione cellulare e la formazione delle colonie di diverse linee cellulari di mesotelioma, ha promosso l apoptosi ed ha limitato la migrazione e l invasione cellulare, oltre a ridurre le dimensioni del tumore nei topi con xenograft di mesotelioma. Questi effetti sono simili a quelli indotti dal pemetrexed, il farmaco d elezione per la patologia. Gli array proteici hanno evidenziato che l estratto di foglie di carciofo agisce attivando vari set di proteine, diversi rispetto a quelli attivati dal pemetrexed o dal cisplatino. I risultati degli esperimenti in vitro vengono di seguito descritti: Inibizione della crescita e della proliferazione delle cellule di MPM. Sono state utilizzate tre linee cellulari di mesotelioma ed una linea di cellule mesoteliali non trasformate (di controllo), trattate con concentrazioni crescenti di estratto di foglie di carciofo per 72 ore. E stato osservato come questo inibisca la vitalità in modo dosedipendente; le cellule mesoteliali non trasformate invece si sono dimostrate essere più resistenti all effetto inibitore della crescita. E stata valutata anche la capacità di formare colonie dopo la rimozione dell estratto di carciofo dal mezzo di coltura: l estratto ha inibito la capacità di formare colonie in tutte le tre linee di mesotelioma. Induzione dell apoptosi nelle linee cellulari di MPM. L induzione dell apoptosi è un evento cruciale per un trattamento antitumorale efficace. Le analisi citofluorimetriche hanno rilevato come l estratto di carciofo induca l ingresso delle cellule in fase sub-g1 (cellule apoptotiche), in modo dose-dipendente. E stato inoltre osservato come esso aumenti i livelli di attivazione di alcune caspasi (elementi chiave del processo apoptotico). Limitazione della migrazione e dell invasione delle linee cellulari di mesotelioma. Attraverso lo scratch assay è stato osservato come l estratto di carciofo inibisca, in modo dose-dipendente, la migrazione di due delle tre linee cellulari di mesotelioma, rallentando le tempistiche rispetto alle cellule mesoteliali di controllo.

3 Sono stati valutati anche gli effetti in vivo; una sospensione di cellule di mesotelioma, trattate con estratto di carciofo, è stata iniettata nei topi. E stato osservato come le cellule trattate si innestino meno efficacemente rispetto alle cellule controllo. E stata quindi valutata l efficacia dell estratto per l inibizione della crescita del mesotelioma impiantato nei topi (xenograft). Dopo 3 settimane di assunzione dell estratto diluito nell acqua bevuta dai topi, si è osservata una significativa riduzione della crescita degli xenografts; si tratta di un effetto simile a quello indotto dal pemetrexed. Per valutare l indice di proliferazione cellulare, è stata indagata l espressione di Ki67: questa si è presentata molto più bassa nei tumori prelevati dai topi trattati con estratto di carciofo, rispetto ai controlli. Per quanto riguarda l aspetto molecolare, l estratto di carciofo attiva proteine chiave come p53, BAX, Caspasi-3 che inducono l apoptosi; è stato osservato come l estratto agisca sull espressione della β-catenina nucleare, associata alla down-regolazione dell espressione dei suoi geni targets, come LEF-1, COX-2, MMP2 e VEGF. Uno studio clinico di fase II (NCT ) sta arruolando in Ontario pazienti con asbestosi o patologie benigne della pleura per indagare l attività antitumorale dell estratto di foglie di carciofo nella popolazione esposta ad amianto. Evidentemente non è possibile prescindere dalla terapia tradizionale, ma la dieta mediterranea, di cui i carciofi sono importanti costituenti, potrebbe rappresentare un valido aiuto nella prevenzione e nella cura delle patologie tumorali. Pathway: via metabolica, ossia l'insieme delle reazioni chimiche coinvolte in uno o più processi all'interno di una cellula. Apoptosi: forma di morte cellulare programmata che in condizioni fisiologiche contribuisce al mantenimento del numero di cellule. Angiogenesi: processo che porta alla formazione di nuovi vasi sanguigni da altri vasi preesistenti. Metastasi: la disseminazione di un processo tumorale dalla sua sede di origine ad altri organi dell'individuo.

4 Resveratrolo: fenolo riscontrabile nella buccia dell'acino d'uva a cui è attribuita una probabile azione antitumorale, antinfiammatoria e di fluidificazione del sangue. Curcumina: si ottiene per estrazione dal rizoma essiccato e macinato della pianta di Curcuma longa. Array proteici: supporti su cui sono fissate proteine; vengono utilizzati essenzialmente per verificare interazioni proteina-proteina, alla base di molti meccanismi cellulari. Analisi citofluorimetriche: tecnica diagnostica automatizzata applicata a cellule sospese in fase fluida basata su un sistema ottico a luce laser che consente la simultanea identificazione delle caratteristiche cellulari (dimensione, complessità e fluorescenza). Caspasi: enzimi capaci di tagliare altre proteine, essenziali nella cellula per attuare l apoptosi. Scratch assay: test che si effettua graffiando la superficie di una coltura cellulare confluente, utilizzando per esempio l ago di una siringa. Il processo di migrazione delle cellule, fino al momento in cui viene richiuso il graffio causato, viene quantificato tramite analisi al microscopio ottico. Ki67: proteina del nucleo cellulare strettamente associata alla proliferazione delle cellule; è rilevabile in ogni fase del ciclo cellulare, ma è assente nelle cellule in G0 (stato di quiescenza): è quindi ampiamente utilizzata come marker di proliferazione nei campioni tumorali. p53: fattore di trascrizione che regola il ciclo cellulare e la soppressione tumorale, preservando la stabilità del genoma. BAX: proteina pro-apoptotica.

5 β-catenina: subunità del complesso proteico della caderina, è il punto centrale di uno dei pathways associati alla sopravvivenza cellulare. Il gene che codifica per la beta-catenina è considerato essere un oncogene.