L'effetto degli estratti di Alnus incana (L.) Moench nel miglioramento del sovraccarico di ferro

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 7635 (2023) Citare questo articolo

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Il sovraccarico di ferro provoca disfunzione multiorgano e gravi danni. L'Alnus incana della famiglia delle Betulaceae, ampiamente distribuito nel Nord America, viene utilizzato per il trattamento delle malattie. In questo studio, abbiamo studiato le attività chelanti del ferro, antiossidanti, antinfiammatorie e antiapoptotiche dell'estratto totale e di butanolo di Alnus incana in ratti sovraccarichi di ferro e identificato i componenti bioattivi in ​​entrambi gli estratti utilizzando cromatografia liquida e spettrometria di massa. Abbiamo indotto un sovraccarico di ferro nei ratti tramite sei iniezioni intramuscolari di 12,5 mg di ferro destrano/100 g di peso corporeo per 30 giorni. Ai ratti sono stati poi somministrati 60 mg di solfato ferroso/kg di peso corporeo una volta al giorno utilizzando un tubo gastrico. Gli estratti totali e butanolici sono stati somministrati per via orale e il farmaco di riferimento (deferoxamina) è stato somministrato per via sottocutanea per un altro mese. Dopo due mesi, abbiamo valutato i parametri biochimici, istopatologici, istochimici e immunoistochimici. Il sovraccarico di ferro ha aumentato significativamente il livello di ferro nel siero, le attività dei biomarcatori epatici, il contenuto di ferro epatico, la malondialdeide, il fattore di necrosi tumorale alfa e i livelli di caspasi-3. Ha inoltre ridotto sostanzialmente (P < 0,05) l'albumina sierica, le proteine ​​totali e il contenuto di bilirubina totale, nonché i livelli epatici di glutatione ridotti. Ha causato gravi alterazioni istopatologiche rispetto ai ratti di controllo, che sono migliorate notevolmente (P < 0,05) dopo il trattamento. L’estratto totale ha mostrato attività antinfiammatorie e antiapoptotiche significativamente più elevate ma attività antiossidanti e chelanti del ferro inferiori rispetto all’estratto di butanolo. Diversi composti polifenolici, inclusi flavonoidi e acidi fenolici, sono stati rilevati mediante analisi di cromatografia liquida ad ultraprestazioni, ionizzazione elettrospray e spettrometria di massa a tempo di volo quadrupolare (UPLC-ESI-QTOF-MS). I nostri risultati suggeriscono che entrambi gli estratti potrebbero alleviare l’epatotossicità indotta dal sovraccarico di ferro e altre condizioni patologiche caratterizzate da sovraccarico di ferro epatico, tra cui la talassemia e l’anemia falciforme.

La tossicità da sovraccarico di ferro è stata collegata all'emocromatosi ereditaria, alla talassemia e alle malattie del fegato, inclusa l'epatite cronica e alcolica1. La maggior parte dei pazienti affetti da β-talassemia omozigote presenta una grave anemia progressiva che richiede trasfusioni regolari di sangue vitale, sebbene alcuni rimangano trasfusione-indipendenti2. A causa delle trasfusioni croniche e dell’aumento dell’assorbimento gastrointestinale, il ferro si accumula in molti organi e tessuti, portando a una progressiva disfunzione multiorgano tra cui fegato, cuore e ghiandole endocrine3. Un sovraccarico di ferro non diagnosticato può causare emocromatosi, in cui l’eccesso di ferro immagazzinato negli organi provoca gravi danni ai tessuti. Inoltre, nei paesi industrializzati si osserva comunemente un sovraccarico di ferro dovuto al consumo diffuso di carne rossa e di integratori di ferro4. Dal punto di vista eziologico, le molteplici disfunzioni d’organo sono legate alla presenza di un eccesso di ferro libero che aumenta il danno ossidativo generando specie reattive dell’ossigeno (ROS)5 e riducendo i livelli di antiossidanti intracellulari6. Il deposito di ferro nelle cellule epatiche aumenta significativamente il rischio di fibrosi e cirrosi, aumentando di conseguenza morbilità e mortalità7. Inoltre, i ROS liberati possono causare infiammazione epatica inducendo specifici mediatori proinfiammatori, tra cui il fattore nucleare kappa B (NF-κB) e il fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α), che contribuiscono alla patogenesi e allo sviluppo di patologie epatiche sia acute che croniche. danno, culminando nella cirrosi8. Pertanto, l’omeostasi del ferro dovrebbe essere preservata mantenendo un adeguato apporto di ferro e prevenendo al contempo l’accumulo eccessivo di ferro.

I farmaci chelanti del ferro attualmente utilizzati, come deferiprone, deferoxamina e deferasirox, hanno diversi effetti collaterali indesiderati, tra cui agranulocitosi, insufficienza epatica o renale, tossicità oculare, ototossicità e ritardo della crescita9,10.