Un ingrediente dei broccoli influenza positivamente l'effetto dei farmaci

Gli scienziati dell'ETH hanno scoperto che le cellule del cancro al colon pre-trattate con un ingrediente contenuto nei cavoli hanno maggiori probabilità di essere uccise da un farmaco antitumorale attualmente in fase di sviluppo. Si tratta di uno dei pochi esempi di ingredienti alimentari che, in quantità moderate, hanno un effetto positivo sull'azione di un farmaco antitumorale.

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Le verdure a base di cavolo - nella foto: i broccoli - contengono sulforafano. Se ingerita, questa sostanza vegetale altera il profilo enzimatico delle cellule del corpo. (Immagine: Colourbox)

Alcuni alimenti possono alterare l'attività degli enzimi dell'organismo e quindi influenzare l'effetto dei farmaci. Ad esempio, è noto l'effetto negativo del pompelmo su una serie di farmaci utilizzati per trattare l'aritmia cardiaca e abbassare i livelli di colesterolo: gli ingredienti del pompelmo inibiscono un enzima endogeno responsabile della scomposizione di questi farmaci nel fegato. Gli effetti collaterali di questi farmaci aumentano quindi quando si consuma pompelmo.

Finora ci sono stati solo pochi esempi di ingredienti alimentari che influenzano l'effetto dei farmaci in quantità fornite attraverso il cibo a beneficio dei pazienti. Recentemente, gli scienziati dell'ETH di Zurigo e dell'Università di Zurigo hanno scoperto un altro esempio di tale connessione, come riportano nella rivista scientifica "Plos One".

Aumento della concentrazione di enzimi

I ricercatori hanno trovato ciò che cercavano quando hanno analizzato l'effetto del sulforafano sulle cellule intestinali umane. Il sulforafano è naturalmente presente in alcuni ortaggi come i broccoli. Gli scienziati, guidati da Shana Sturla, professoressa del Dipartimento di scienze e tecnologie della salute dell'ETH di Zurigo, hanno trattato in laboratorio con questa sostanza vari tipi di cellule tumorali del colon e cellule intestinali di individui sani. La concentrazione utilizzata corrispondeva approssimativamente a quella che entra nell'intestino dopo aver mangiato i broccoli.

I ricercatori hanno scoperto che il sulforafano aumenta la concentrazione di una serie di enzimi nelle cellule del cancro al colon, compresa quella di un enzima con la sigla AKR1C3. ? interessante notare che il sulforafano non ha questo effetto in tutti i casi: Nelle cellule del cancro del colon-retto che già presentavano una concentrazione di AKR1C3 significativamente aumentata a causa del tumore, la sostanza dei broccoli ha causato un ulteriore aumento della concentrazione dell'enzima. Tuttavia, il sulforafano non ha avuto alcun effetto sulle cellule di cancro al colon con concentrazioni di AKR1C3 originariamente molto basse. Né sulle cellule intestinali non affette da cancro.

La dose del farmaco può essere ridotta

L'enzima AKR1C3 è un attore biochimico in numerose vie metaboliche del corpo umano. ? anche fondamentale per l'effetto di un farmaco antitumorale attualmente ancora in fase di sviluppo e sperimentazione clinica. Questo farmaco, noto come PR-104A, viene somministrato in forma inattiva e viene convertito nella sua forma attiva nelle cellule tumorali solo dall'AKR1C3 ivi presente. I ricercatori hanno quindi studiato in coltura cellulare se l'ingrediente broccoli può aumentare l'effetto del PR-104A. L'effetto è stato confermato: quando gli scienziati hanno pretrattato le cellule del cancro al colon con il sulforafano, meno di un terzo della dose di PR-104A è stato sufficiente per uccidere le cellule tumorali. "Poiché i farmaci antitumorali di solito hanno anche forti effetti collaterali, gli approcci per ridurre la dose di farmaco sono sempre auspicabili", afferma Sturla.

Non tossico e senza effetti collaterali

"L'aspetto interessante del sulforafano è che si trova naturalmente nei nostri alimenti e non è tossico nella concentrazione che abbiamo utilizzato", spiega l'ETH. "Inoltre, nei nostri esperimenti il sulforafano ha avuto effetto solo sulle cellule tumorali e non su quelle dei tessuti sani. In seguito a questi risultati negli studi sulle colture cellulari, gli scienziati vorrebbero anche indagare in futuri studi clinici con pazienti affetti da cancro se il sulforafano supporta positivamente la terapia con PR-104A.

I ricercatori vorrebbero anche trovare altri ingredienti alimentari che abbiano un'influenza positiva sull'effetto dei farmaci, anche in piccole quantità. "Presumiamo che esistano altre combinazioni di questo tipo", afferma Sturla.

In questa ulteriore ricerca potranno beneficiare dell'esperienza acquisita. Nel presente progetto, sostenuto dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica con finanziamenti interdisciplinari, gli scienziati hanno studiato l'influenza del sulforafano sulle cellule intestinali a vari livelli: a livello genetico, a livello delle proteine e dell'attività enzimatica e a livello degli effetti funzionali sulle cellule. Oltre agli scienziati del gruppo di Sturla (tossicologia), sono stati coinvolti scienziati dell'ETH di Zurigo dei gruppi dei professori Bernd Wollscheid (proteomica biomedica) e Niko Beerenwinkel (biologia computazionale), e Giancarlo Marra (ricerca molecolare sul cancro) dell'Università di Zurigo.

Riferimento alla letteratura

Erzinger MM et al: Sulforaphane Preconditioning Sensitizes Human Colon Cancer Cells towards the Bioreductive Anticancer Prodrug PR-104A, PLOS One, 7 marzo 2016, doi: pagina esterna10.1371/journal.pone.0150219

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