Attività pro-genotossica dell’iperglicemia: modello sperimentale in vitro

OBIETTIVI: Benché le malattie cardiovascolari costituiscano la principale causa di mortalità nel paziente diabetico, recenti valutazioni meta-analitiche associano il diabete ad aumentati rischi di insorgenza di patologie tumorali in diversi siti (prostata, mammella, vescica e colon). La base molecolare di queste associazioni sembrerebbe risiedere in una aumentata suscettibilità al danno al DNA delle cellule in condizione di iperglicemia. Lo scopo del presente approccio sperimentale “in vitro” è stato quello di verificare l’ipotesi che elevate concentrazioni di glucosio siano in grado di modificare la suscettibilità del DNA all’azione di composti genotossici. MATERIALI: Per la valutazione della pro-genotossicità dell’iperglicemia, cellule HepG2 sono state coltivate in presenza di differenti concentrazioni di L-glucosio: 5 mM (euglicemia), 12,5 mM, 25 mM e 50 mM (iperglicemia). Le cellule sono state trattate per 4 ore con uno xenobiotico ad attività genotossica nota: 4-nitrochinolina-N-ossido (4NQO) 1 µM. Sono stati inoltre approntati test per verificare la possibilità di una riduzione della pro- genotossicità dell’iperglicemia co-esponendo le cellule sia alla 4NQO che al Trolox (analogo sintetico dell’á-tocoferolo). L’entità del danno al DNA è stata valutata utilizzando il test della micro gel-elettroforesi su singole cellule (“comet assay”) in condizioni alcaline. RISULTATI: Le condizioni di coltura in iperglicemia in assenza di esposizione ad altri fattori esterni non hanno mostrato nessuna differenza significativa per l’entità del danno al DNA in confronto alle condizioni di coltura in euglicemia. Tuttavia, in presenza di condizioni iperglicemiche, l’effetto genotossico della 4NQO risulta amplificato (effetto pro-genotossico), con differenze statisticamente significative per le condizioni iperglicemiche corrispondenti al glucosio 25 mM e 50 mM. La presenza di Trolox in concomitanza al composto genotossico è in grado di ridurre il danno al DNA rispetto al trattamento con solo 4NQO. Rilevanti livelli di danno al DNA sono comunque evidenti nelle condizioni di iperglicemia. CONCLUSIONI: Nel modello “in vitro” utilizzato nel presente approccio sperimentale (cellule HepG2 coltivate in condizioni di iperglicemia), è stata confermata la pro-genotossicità di elevate concentrazioni di glucosio. L’impiego di Trolox contemporaneamente alla 4NQO ha mostrato che l’aggiunta di antiossidanti è in grado di contrastare la pro-genotossicità delle condizioni di iperglicemia senza, tuttavia annullarla completamente. Ciò suggerisce la presenza di altri meccanismi coinvolti nel danno al DNA oltre allo stress ossidativo (“memoria” pro-genotossica, probabilmente legata alla glicosilazione delle macromolecole biologiche).