NATURAL SOURCES OF ELLAGITANNINS TO COUNTERACT H. PYLORI INFECTION

Helicobacter pylori è un batterio Gram negativo che colonizza la mucosa gastrica di circa il 50 % della popolazione mondiale. È ritenuto agente scatenante di varie patologie gastriche, dalla gastrite cronica all’ulcera peptica, ed è strettamente correlato all’insorgenza di cancro gastrico. La capacità del batterio di colonizzare la mucosa dello stomaco, di indurre infiammazione e di promuovere il reclutamento di cellule immunitarie è ottenuta grazie alla combinazione di fattori di virulenza con i quali il batterio si protegge dall’acidità gastrica creando un ambiente di crescita dove iniziare a scatenare una risposta infiammatoria. Questo lavoro di tesi, in primo luogo, ha valutato la risposta dell’ospite in seguito all’infezione di H. pylori, andando a confrontare questa risposta in un modello cellulare di epitelio gastrico umano non tumorale (GES-1) rispetto alla linea cellulare AGS derivata da un tumore dello stomaco, linea ampiamente utilizzata in letteratura per studiare patologie gastriche. Entrambe le linee cellulari sono state sottoposte all’infezione di due diversi ceppi di H. pylori, uno cagA-positivo (utilizzando il ceppo 26695) e un ceppo clinico cagA-negativo, e sono poi stati studiati l'espressione di diversi geni pro- infiammatori, il rilascio dei principali mediatori infiammatori (tra cui, IL-8 e IL-6) e il coinvolgimento del fattore di trascrizione NF-kB da parte delle cellule epiteliali gastriche in seguito a infezione, sottolineando la diversa risposta infiammatoria scatenata nelle due linee cellulari dovuta alla diversa virulenza dei due batteri. Insieme a un’approfondita analisi del trascrittoma, i risultati hanno evidenziato essere le GES-1 un modello cellulare di epitelio gastrico più responsivo all'infiammazione gastrica, fornendo nuove conoscenze sulle vie molecolari modulate da H. pylori nella stessa linea cellulare, e identificando così nuovi potenziali bersagli per la terapia farmacologica. Il trattamento farmacologico dell’infezione di H. pylori è basato sull'eradicazione batterica. Accanto a questo, composti naturali, tra cui gli ellagitannini (ET), potrebbero aiutare nel ridurre le conseguenze dell'infezione e migliorare gli effetti collaterali dovuti alla terapia, tra cui l’emergente antibiotico resistenza. L’intenzione è stata dunque quella di valutare il potenziale uso di estratti di origine naturale contenenti ET e di ET puri nella terapia di eradicazione di H. pylori andando ad analizzare l'inibizione del processo di adesione batterica e la conseguente infiammazione gastrica. In secondo luogo, sono quindi state prese in considerazione tre fonti naturali di ET provenienti dal genere Castanea, Punica e Fragaria, insieme ai loro ET puri, tra cui castalagina, vescalagina, agrimoniina, casuarictina, punicalagina e punicalina, i quali sono risultati possedere un’attività antinfiammatoria in risposta all’infezione di H. pylori, inibendo il rilascio di IL-8 da parte delle cellule gastriche GES-1 (range di IC50 : 10-50 μM), inibizione in parte dovuta al coinvolgimento del fattore di trascrizione NF-κB. Inoltre, estratti e molecole pure hanno mostrato possedere un’attività antibatterica con valori di MIC intorno a 25 μM. A livello trascrizionale, dopo aver selezionato l’ellagitannino castalagina come rappresentante dell’intera classe di ET, si è confermata l’attività antinfiammatoria evidenziando, in seguito al trattamento con la moelcola, una riduzione dell’espressione di geni infiammatori coinvolti nei meccanismi scatenati dall’attivazione di NF-κB e AP-1. Le proprietà antibatteriche e antinfiammatorie dell'estratto di foglie di Castanea sativa Mill. (100 μg/mL) e della castalagina (25 μM) sono state confermate anche in un modello innovativo di organoidi gastrici murini infettati da H. pylori, un modello che mima maggiormente la fisiologia dello stomaco rispetto alle linee cellulari. Entrambi sono risultati in grado di inibire l’espressione di geni coinvolti nel meccanismo di NF-κB, tra cui CXCL1, CXCL10, and CCL2. Infine, l'estratto (500 mg/kg e 100 mg/kg) e la castalagina (25 mg/kg) sono risultati in grado di inibire la colonizzazione di H. pylori e l'infiammazione indotta in un modello in vivo, e di ridurre il reclutamento di cellule immunitarie, specialmente monociti e neutrofili, indotte dall’attivazione della via NF-κB durante l’infezione. I risultati di questo progetto contribuiscono alla conoscenza dei diversi esiti dell'infezione da H. pylori e suggeriscono l’uso potenziale di nuovi prodotti naturali nella prevenzione e/o nel trattamento della gastrite indotta da H. pylori.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• MARTINELLI, GIULIA

Contributors dc:contributor

• tutor: M. Dell'Agli ; co-tutor: P. Sperandeo ; coordinatore: G. D. Norata
• G. Martinelli
• DELL'AGLI, MARIO
• SPERANDEO, PAOLA
• NORATA, GIUSEPPE DANILO

• ellagitannin
• gastriti
• H. pylori
• anti-inflammation activity
• antibacterial activity
• strawberry
• pomegranate
• chestnut leaf
• Settore BIOS-11/A - Farmacologia

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
• license:Creative commons
• license uri:http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/2434/1121854

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/1121854