Componenti dell'olio extravergine di oliva per correggere l'ipercatabolismo proteico e la sarcopenia durante l'invecchiamento o in corso di cachessia neoplastica
Extra-virgin olive oil components as tools to improve protein hypercatabolism and sarcopenia in cancer cachexia and aging
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Descrizione del progetto
Muscle atrophy is a pathological state characterized by altered protein turnover rates, mainly depending on protein hypercatabolism. Enhanced activity of both the proteasome-dependent and the lysosomal-autophagic proteolytic systems, associated with persistent low-grade inflammation, have been shown to contribute to this phenotype. Some pro-inflammatory cytokines, in particular, are well known inducers of oxidative stress, generating a loop leading to more and more inflammation and protein breakdown. Last, but not least, the same cytokines and the oxidative response they trigger have also been shown to impinge on myogenesis and muscle regeneration.
Extra virgin olive oil (EEVO) is a fundamental component of the Mediterranean diet and it is an important source of polyphenols. Being endowed with anti-inflammatory and anti-oxidant properties, polyphenols have been proposed to exert a protective action in several diseases. Among polyphenols, oleocanthal is one of the most studied.
The present study is aimed to investigate if the administration of oleocanthal is able to impinge on the regulation of protein metabolism, using both in vitro and in vivo model systems. In particular, C2C12 myotubes cultured to mimic biochemical and morphological features of muscle atrophy will be exposed to oleocanthal. Subsequently, in vivo models of muscle wasting, such as aged mice and animals bearing experimental tumors will be treated with oleocanthal. All the model systems will be assessed for changes in the following readouts: rates of protein synthesis and breakdown, state of activation of intracellular proteolytic systems, oxidative stress and myogenic capacity.
L'atrofia muscolare è una condizione patologica caratterizzata da alterazioni del metabolismo proteico e prevalentemente associata ad accelerazione della degradazione delle proteine muscolari. E' stato proposto che l'aumentata attività dei sistemi proteolitici dipendenti da proteasoma e sequestro autofagico, associata a infiammazione persistente di basso livello, contribuiscano significativamente al fenotipo muscolare sopra citato. In particolare, alcuni mediatori dell'infiammazione (citochine) inducono stress ossidativo, generando un circolo vizioso che incrementa l'infiammazione e di conseguenza la degradazione proteica. Da ultimo, le stesse citochine e lo stress ossidativo da esse indotto alterano la rigenerazione muscolare.
L'olio extravergine di oliva è un componente fondamentale della dieta mediterranea, oltre ad essere una importante fonte di polifenoli. Essendo dotati di attività anti-infiammatoria e antiossidante, i polifenoli sembrano svolgere un'azione protettiva in diverse malattie. L'oleocantale è uno dei polifenoli maggiormente studiati.
Questo studio è volto a chiarire se l'oleocantale possa esercitare degli effetti positivi sul metabolismo proteico. In particolare, colture di miotubi C2C12, trattate in modo da mimare le caratteristiche morfologiche e biochimiche dell'atrofia muscolare, verranno esposte ad oleocantale. Successivamente lo studio verrà esteso a modelli sperimentali di atrofia muscolare in vivo, quali topi invecchiati e animali portatori di tumore. In tutti i modelli utilizzati si valuterà se l'esposizione all'oleocantale abbia indotto cambiamenti del tasso di sintesi e degradazione proteica, dello stato di attivazione dei sistemi proteolitici intracellulari, dello stress ossidativo e della capacità di rigenerazione muscolare.