Numerose evidenze indicano come l’esercizio muscolare sia responsabile di un significativo aumento di specie reattive all’ossigeno (ROS), che se generate in eccesso rispetto al sistema antiossidante endogeno, causano una serie di eventi ossidativi (1). Qualora il danno ossidativo sia a carico degli acidi grassi poli-insaturi (PUFA), si verifica un processo di lipido-perossidazione che termina con la formazione di specie reattive carboniliche (RCS), composti elettrofili altamente reattivi e citotossici, in grado di reagire con siti nucelofili proteici (lisina, istidina, cisteina) e nucleici, con conseguente alterazione della funzione cellulare/tessutale. L’aumentata formazione di proteine carbonilate è stata dimostrata nel tessuto muscolare dell’animale da esperimento sottoposto ad esercizio muscolare, individuando nell’ actina una tra le proteine maggiormente sensibili a tale processo (2). La reattività dell’ actina al processo di carbonilazione è stata di recente confermata nel nostro laboratorio di ricerca, utilizzando il 4-idrossi-trans-nonenale (HNE) quale aldeide prototipo ed identificando il meccanismo di adduzione (addizione di Michael) ed il sito di modifica (Cys 374) mediante analisi in spettrometria di massa (LC-ESI-MS/MS) (3). Sulla base di queste premesse e del ruolo dei composti carbonilici nel danno ossidativo, il nostro obiettivo è stato quello di studiare il processo endogeno di detossificazione delle specie carboniliche reattive nel tessuto muscolare. I risultati ottenuti confermano che il GSH rappresenta uno dei principali agenti detossificanti e dimostrano per la prima volta come tale processo sia integrato dalla carnosina, un dipeptide (beta-alanil-L-istidina) presente in elevate concentrazioni (10 mM) nel tessuto muscolare scheletrico e il cui ruolo biologico risulta a tutt’oggi non definito, sebbene siano state avanzate differenti ipotesi tra cui: attività tampone, antiossidante, antiglicosilante e chelante di ioni metallici. In conclusione, mediante un approccio in peptidomica/proteomica, sono stati identificati nel tessuto muscolare i principali peptidi coinvolti nel processo detossificativo dei prodotti di ossidazione aldeidici, reattivi e citotossici. I risultati ottenuti possono costituire un valido supporto al ben noto utilizzo del glutatione e della carnosina come integratori nell’attività motoria ed individuano un nuovo potenziale approccio per l’individuazione di nuovi integratori alimentari.

La peptidomica/proteomica nello sviluppo di integratori: un esempio applicato alla carnosina / G. Aldini. ((Intervento presentato al convegno ALIMENTAZIONE E INTEGRATORI NELL’ATTIVITA’ MOTORIA E SPORTIVA. Ruoli e nuovi strumenti di studio tenutosi a Brescia nel 2005.

La peptidomica/proteomica nello sviluppo di integratori: un esempio applicato alla carnosina

G. Aldini
Primo
2005

Abstract

Numerose evidenze indicano come l’esercizio muscolare sia responsabile di un significativo aumento di specie reattive all’ossigeno (ROS), che se generate in eccesso rispetto al sistema antiossidante endogeno, causano una serie di eventi ossidativi (1). Qualora il danno ossidativo sia a carico degli acidi grassi poli-insaturi (PUFA), si verifica un processo di lipido-perossidazione che termina con la formazione di specie reattive carboniliche (RCS), composti elettrofili altamente reattivi e citotossici, in grado di reagire con siti nucelofili proteici (lisina, istidina, cisteina) e nucleici, con conseguente alterazione della funzione cellulare/tessutale. L’aumentata formazione di proteine carbonilate è stata dimostrata nel tessuto muscolare dell’animale da esperimento sottoposto ad esercizio muscolare, individuando nell’ actina una tra le proteine maggiormente sensibili a tale processo (2). La reattività dell’ actina al processo di carbonilazione è stata di recente confermata nel nostro laboratorio di ricerca, utilizzando il 4-idrossi-trans-nonenale (HNE) quale aldeide prototipo ed identificando il meccanismo di adduzione (addizione di Michael) ed il sito di modifica (Cys 374) mediante analisi in spettrometria di massa (LC-ESI-MS/MS) (3). Sulla base di queste premesse e del ruolo dei composti carbonilici nel danno ossidativo, il nostro obiettivo è stato quello di studiare il processo endogeno di detossificazione delle specie carboniliche reattive nel tessuto muscolare. I risultati ottenuti confermano che il GSH rappresenta uno dei principali agenti detossificanti e dimostrano per la prima volta come tale processo sia integrato dalla carnosina, un dipeptide (beta-alanil-L-istidina) presente in elevate concentrazioni (10 mM) nel tessuto muscolare scheletrico e il cui ruolo biologico risulta a tutt’oggi non definito, sebbene siano state avanzate differenti ipotesi tra cui: attività tampone, antiossidante, antiglicosilante e chelante di ioni metallici. In conclusione, mediante un approccio in peptidomica/proteomica, sono stati identificati nel tessuto muscolare i principali peptidi coinvolti nel processo detossificativo dei prodotti di ossidazione aldeidici, reattivi e citotossici. I risultati ottenuti possono costituire un valido supporto al ben noto utilizzo del glutatione e della carnosina come integratori nell’attività motoria ed individuano un nuovo potenziale approccio per l’individuazione di nuovi integratori alimentari.
2005
Settore CHIM/08 - Chimica Farmaceutica
http://www.premiosapio.it/sito/pagine/dynamic_art.php?table_name=gstudio&id=1&pag=premio
La peptidomica/proteomica nello sviluppo di integratori: un esempio applicato alla carnosina / G. Aldini. ((Intervento presentato al convegno ALIMENTAZIONE E INTEGRATORI NELL’ATTIVITA’ MOTORIA E SPORTIVA. Ruoli e nuovi strumenti di studio tenutosi a Brescia nel 2005.
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