L’idrogeno molecolare protegge i condrociti dallo stress ossidativo e altera indirettamente l’espressione genica riducendo il perossinitrito derivato dall’ossido nitrico
Articolo originale: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22146365/
Med Gas Res>.4 agosto 2011;1(1):18. doi: 10.1186/2045-9912-1-18.
Teruyasu Hanaoka 1, Naomi Kamimura , Takashi Yokota , Shinro Takai , Shigeo Ohta
Astratto
Contesto: L’idrogeno molecolare H2 funziona come un ampio protettore contro lo stress ossidativo, l’infiammazione e le reazioni allergiche in vari modelli biologici e test clinici; tuttavia, i suoi meccanismi essenziali rimangono sconosciuti.
L’ H2 reagisce direttamente con la specie fortemente reattiva dell’azoto perossinitrito (ONOO-) e con i radicali idrossilici (•OH), ma non con il radicale dell’ossido nitrico (NO•). Abbiamo ipotizzato che una delle funzioni dell’H2 sia causata dalla riduzione dell’ONOO- cellulare, che è generato dalla rapida reazione di NO• con i superossidi (•O2-). Per verificare questa ipotesi, abbiamo esaminato se l’H2 potesse ripristinare la citotossicità e le alterazioni trascrizionali indotte dall’ONOO- derivato da NO• nei condrociti.
Metodi: Abbiamo trattato condrociti coltivati da cartilagine di arti posteriori suini o da cartilagine fibrosa del menisco di ratto con un donatore di NO•, S-nitroso-N-acetilpenicillamina (SNAP) in presenza o assenza di H2. La vitalità dei condrociti è stata determinata utilizzando un kit di vitalità/citotossicità LIVE/DEAD. L’espressione genica delle proteine della matrice della cartilagine e delle metalloproteinasi della matrice è stata analizzata mediante il metodo PCR real-time accoppiato alla trascrittasi inversa.
Risultati: Il trattamento con SNAP ha aumentato i livelli di proteine nitrate. H2 ha ridotto i livelli di proteine nitrate e ha soppresso la morte dei condrociti. È noto che le proteine della matrice cartilaginea (inclusi aggrecano e collagene di tipo II) e le metalloproteinasi della matrice (come MMP3 e MMP13) sono rispettivamente sotto e sovra regolate da ONOO-. H2 ha aumentato in modo da ripristinare l’espressione genica di aggrecano e collagene di tipo II in presenza di H2. Al contrario, le espressioni geniche di MMP3 e MMP13 sono state sotto-regolate in modo da ripristinare con H2. Pertanto, H2 ha agito per ripristinare le alterazioni trascrizionali indotte da ONOO-.
Conclusioni: Questi risultati implicano che una delle funzioni di H2 esibisce effetti citoprotettivi e alterazioni trascrizionali attraverso la riduzione di ONOO-. Inoltre, nuove strategie farmacologiche volte alla rimozione selettiva di ONOO- possono rappresentare un potente metodo per l’uso preventivo e terapeutico di H2 per le patologie articolari.