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Chen, Zheng (2014) Studio in vitro e ex vivo dell'attività antiossidante di Casimiroa spp, Croton lechleri, Ribes nigrum e Boswellia serrata nella prevenzione dell'aterosclerosi. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

In vitro and ex vivo antioxidant activity of Casimiroa spp, Croton lechleri, Ribes nigrum, and Boswellia serrata in atherosclerosis prevention

Oxidative and glycoxidative stress are postulated to be the primary events in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus and its vascular implications. Further, LDL oxidation in the vessel wall plays a key role in atherogenesis, also related to damage from oxygen species (ROS). Moreover, the risk for development of atherosclerosis is by approximately three-fold increased in patients with diabetes. The medicinal plants are widely used in folk medicine for the treatment of cardiovascular diseases and diabetes mellitus. The genus Casimiroa (Rutaceae) includes few species which have their habitat in Central America and Mexico; among these, the most common are Casimiroa edulis Llave et lex. and Casimiroa pubescens Ramirez. The decoction of leaves and seeds are traditionally used for treating hypertension. The sap of Croton lechleri (Euphorbiaceae), a South American tree, is used topically in the treatment of wound healing and orally, in a dilute form, mainly for gastric ulcers and intestinal diseases. The gum resin of Boswellia serrata (Burseraceae), which grows in dry mountainous regions of India, Northern Africa and Middle East, has been traditionally used to treat various chronic inflammatory diseases. Ribes nigrum (Grossulariaceae), a species native to central and northern Europe and northern Asia, is a traditional medicine for the treatment of inflammatory disorders such as rheumatic diseases.
The aim of this research was to investigate the antioxidant activity of these medicinal plants by means of several experimental methods in vitro and ex vivo to outline their role in the prevention and/or treatment of cardiovascular diseases related to oxidative stress.
The antioxidant activity was evaluated by DPPH method, and ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) assay. Also, the total phenolic content (TPC) was determined by the use of Folin-Ciocalteu reagent, and the total flavonoid content (TFC) by complexation with chloride aluminium. The activity of the plant extracts on LDL oxidation was studied by monitoring the formation of conjugated dienes, and the quantification of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). Finally, their inhibitory effect on advanced glycation end products (AGEs) formation were evaluated by means of BSA-glucose/ribose fluorescence assay.
In DPPH assay, Croton lechleri sap and blackcurrant (Ribes nigrum) bud extract showed higher scavenging activity in comparison with Casimiroa extracts, whereas in the ORAC assay the Casimiroa leaf extracts showed a high ORAC value and Croton lechleri an activity even higher. In TPC test, Croton lechleri showed the highest value (713.76 ± 32.23 mg GAE/g). In the LDL oxidation assay, the plant extracts exhibited considerable protective effects by prolonging the oxidation lag phase; for example, at the concentration of 0.8 µg/ml Croton lechleri increased the lagtime by 58.6%, and in the antiglycation study all extracts inhibited the AGEs formation significantly in the BSA-glucose model. The results from this research suggest that the medicinal plants Croton lechleri, Casimiroa spp. and Ribes nigrum, even if in different manner, may have implications in the prevention of atherosclerotic vascular diseases, whereas Boswellia serrata showed a minor role.

Abstract (italiano)

Studio in vitro ed ex vivo dell’attività antiossidante di Casimiroa spp, Croton lechleri, Ribes nigrum e Boswellia serrata nella prevenzione dell’aterosclerosi

Si ritiene che lo stress ossidativo e glicossidativo sia uno degli eventi primari nella patogenesi del diabete mellito di tipo 2 e delle sue implicazioni vascolari. Inoltre, l'ossidazione delle lipoproteine a bassa densità (LDL) all’interno delle pareti vascolari svolge un ruolo chiave nel processo di aterogenesi, oltre ad essere correlata ai danni prodotti dalle specie reattive dell'ossigeno (ROS). Peraltro, il rischio di sviluppo di aterosclerosi è di circa tre volte maggiore nei pazienti affetti da diabete. Le piante medicinali sono ampiamente utilizzate nella medicina popolare per il trattamento delle malattie cardiovascolari e del diabete mellito. Il genere Casimiroa (Rutaceae) comprende alcune specie il cui habitat è America Centrale e Messico; tra queste, le specie più comuni sono Casimiroa edulis Llave et lex. e Casimiroa pubescens Ramirez. Il decotto di foglie e semi è tradizionalmente utilizzato per il trattamento dell'ipertensione. Il latice di Croton lechleri (Euphorbiaceae), un albero sudamericano, viene utilizzato come cicatrizzante per uso topico, e, per via orale in forma diluita, per il trattamento di ulcere gastriche e malattie intestinali. La resina gommosa di Boswellia serrata (Burseraceae), pianta che cresce nelle regioni aride montuose di India, Nord Africa e Medio Oriente, è tradizionalmente usata per il trattamento di varie malattie infiammatorie croniche. Ribes nigrum (Grossulariaceae), una specie originaria dell'Europa centrale e settentrionale e Asia settentrionale , è utilizzato in medicina tradizionale per il trattamento di malattie infiammatorie come le malattie reumatiche.
Lo scopo di questa ricerca prevede lo studio dell'attività
antiossidante di queste piante medicinali mediante diversi metodi sperimentali in vitro ed ex vivo, per delineare il loro ruolo nella prevenzione e/o trattamento di malattie cardiovascolari legate allo stress ossidativo.
L'attività antiossidante è stata valutata tramite il saggio DPPH e il saggio ORAC (Oxygen Radical Assorbanza Capacity). Inoltre, sono stati valutati il contenuto fenolico totale (TPC), mediante l'uso del reattivo di Folin-Ciocalteu, e il contenuto di flavonoidi totale (TFC), mediante complessazione con alluminio cloruro. L'attività degli estratti vegetali sull'ossidazione delle LDL è stata studiata monitorando la formazione di dieni coniugati, e la quantificazione di sostanze reattive dell'acido tiobarbiturico (TBARS). Infine , il loro effetto inibitorio sulla formazione di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE) è stato valutato mediante test fluorimetrico con BSA-glucosio/ribosio.
Dai risultati ottenuti tramite il saggio DPPH, si osserva che il latice di Croton lechleri e il gemmoderivato di ribes nero (Ribes nigrum) hanno mostrato un'attività scavenging più elevata rispetto agli estratti di Casimiroa, mentre nel saggio ORAC gli estratti di foglie di Casimiroa hanno mostrato un elevato valore di capacità antiossidante, e il latice di Croton lechleri un'attività ancora più elevata. Nel saggio TPC, Croton lechleri ha mostrato il valore più alto (713,76 ± 32,23 mg GAE/g). Nel saggio di ossidazione delle LDL, gli estratti vegetali hanno mostrato effetti protettivi notevoli prolungando la fase di latenza di ossidazione; ad esempio, alla concentrazione di 0,8 mg/ml Croton lechleri ha determinato un prolungamento del tempo di latenza del 58,6%. Nello studio antiglicativo tutti gli estratti hanno significativamente inibito la formazione di AGEs nel modello BSA-glucosio. I risultati di questa ricerca suggeriscono che le piante medicinali Casimiroa spp., Croton lechleri e Ribes nigrum, anche se in modo diverso, possono avere implicazioni nella prevenzione delle malattie vascolari aterosclerotiche, mentre Boswellia serrata risulta possedere un ruolo minore.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Froldi, Guglielmina
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 26 > Scuole 26 > SCIENZE FARMACOLOGICHE > FARMACOLOGIA, TOSSICOLOGIA E TERAPIA
Data di deposito della tesi:30 Gennaio 2014
Anno di Pubblicazione:30 Gennaio 2014
Parole chiave (italiano / inglese):antioxidant ROS atherosclerosis AGEs LDL
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 05 - Scienze biologiche > BIO/14 Farmacologia
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Scienze del Farmaco
Codice ID:6658
Depositato il:06 Nov 2014 13:47
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