Negli ultimi anni l’effetto dei prodotti naturali sull’attività mitocondriale è stato analizzato in diverse ricerche scientifiche. Nel febbraio 2023, è stata pubblicata una review in cui sono riassunti i risultati di questi studi.
I prodotti naturali sono sostanze estratte da piante, animali, microrganismi, minerali. Molti dei farmaci utilizzati oggi in campo medico sono molecole sintetiche, ossia molecole create in laboratorio.
Con l’avanzare della tecnologia, si predilige sempre più la sintesi in laboratorio; ma, in passato, le sostanze medicamentose erano ‘estratti’. Da antichi estratti hanno avuto origine alcuni dei farmaci che continuiamo a riprodurre in laboratorio.
Nei prodotti naturali è ancora possibile ritrovare sostanze con effetto benefico per la salute dell’uomo e con effetto terapeutico per alcune patologie.
I “prodotti naturali” in campo medico: da ieri a oggi.
Le prime testimonianze scritte dell’utilizzo delle piante medicinali risalgono al 2900 – 2600 a.C., all’antica Mesopotamia e all’antico Egitto; seguono la medicina tradizionale cinese, poi l’Ayurveda in India (nel 1000 a.C. circa), le culture antiche Greca e Romana, il Medioevo, il Rinascimento.
Fino ad allora, l’utilizzo dei prodotti naturali avveniva senza un’analisi dettagliata dei costituenti e delle proprietà farmacologiche specifiche. Solo nel XVIII secolo Anton von Störck, che studia le piante velenose, e William Withering, che studia la digitale, pongono le basi per un’indagine più razionale.
Nel 1817, Friedrich Sertürner pubblica un libro in cui descrive per primo le caratteristiche strutturali e farmacologiche di una sostanza che aveva isolato e chiamato ‘morfina’. In seguito, si avvicendano l’isolamento e l’analisi di varie sostanze naturali e se ne inizia la sintesi chimica per ottenere prodotti puri, di qualità superiore, a costi minori; la prima è l’acido acetilsalicilico nel 1853.
Nel 1928, con la scoperta della penicillina, inizia l’estrazione di sostanze a scopo medicamentoso dagli agenti microbici. Delle 1073 nuove molecole approvate in campo farmaceutico tra il 1981 ed il 2010, solo il 36% erano puramente sintetiche, più della metà erano derivate da sostanze naturali; nel III millennio, quindi, i prodotti naturali sono ancora molto importanti per l’individuazione di nuovi farmaci.
Perché indaghiamo gli effetti dei prodotti naturali sui mitocondri
Man mano che le ricerche in campo medico avanzano, si scopre sempre più la rilevanza della disfunzione mitocondriale in patologie cardiovascolari, neoplastiche, neurodegenerative e autoimmuni. Ciò non è un caso, visto il ruolo fondamentale che il mitocondrio svolge all’interno della cellula, come organulo sede della produzione di più del 90% dell’energia -sotto forma di ATP- e come regolatore di funzioni cellulari strategiche quali, l’omeostasi di ioni calcio e magnesio, il cell signaling, lo stato di ossidoriduzione cellulare, l’apoptosi.
A causa del ruolo centrale svolto da questo organulo nelle fasi di vita della cellula, il mitocondrio è in grado di preservare sé stesso, mantenendo un equilibrio tra proliferazione (biogenesi) e degradazione (mitofagia). L’insieme dei mitocondri presenti all’interno di una cellula vanno incontro ad un continuo processo dinamico di fusione e fissione, che determina incessanti scambi molecolari e cambiamenti di forma, finanche a costituire una rete mitocondriale, che può attraversare tutto il citoplasma cellulare, in perpetuo rinnovamento e rimodellamento, a seconda delle necessità contingenti della cellula.
I mitocondri sono estremamente sensibili agli insulti cellulari (dai fattori ambientali alla senescenza), che ne alterano morfologia e funzione, generando disfunzione mitocondriale; la quale, a sua volta, promuove lo sviluppo e la progressione delle patologie umane.
Recenti scoperte sugli effetti dei prodotti naturali sui mitocondri
Il 13 Febbraio 2023, sulla rivista accademica Frontiers in Pharmacology è stata pubblicata la review: “The multifaceted roles of natural products in mitochondrial dysfunction”.
Negli ultimi anni, numerosi articoli scientifici hanno sottolineato l’utilizzo della disfunzione mitocondriale come target per la cura di varie patologie umane. Questa review riassume i recenti progressi nell’individuazione di prodotti naturali in grado di rimodulare la disfunzione mitocondriale.
In particolare, nell’articolo vengono discussi i prodotti naturali in grado di stimolare la biogenesi mitocondriale, promuovere fissione/fusione, indurre la mitofagia, regolare la produzione di energia, l’omeostasi del calcio e i meccanismi di morte cellulare.
Da questa indagine si evince che la gran parte dei prodotti naturali agenti sui mitocondri sono derivati dalle piante e hanno la struttura chimica dei fenoli (resveratrolo, EGCG, quercetina, berberina), composti notoriamente ad azione antiossidante. Altra informazione importante sottolineata nell’articolo è che alcuni prodotti naturali hanno attività multi-target, cioè regolano il mitocondrio in modo complesso, agendo a più livelli su questo organulo; ne sono degli esempi il resveratrolo, presente nel vino rosso; l’EGCG, il principale componente bioattivo del tè verde; la baicaileina, derivata dalle radici della Scutellaria baicalensis, le cui proprietà benefiche sulla salute dell’uomo sono ampiamente note nella medicina tradizionale cinese.
Non a caso, ultimamente le ricerche su queste tre molecole hanno registrato un’impennata. Il resveratrolo, nello specifico, è stato oggetto di studio di una ricerca che ha coinvolto anche scienziati italiani, tra cui il prof. Ciro Isidoro, professore dell’Università del Piemonte Orientale.
L’obiettivo di queste scoperte
Queste notizie fanno ben sperare nell’implementazione della ricerca sui prodotti naturali, da porre in prima linea nell’individuazione di nuovi farmaci.
I prodotti naturali, rispetto alle molecole sintetiche, sono caratterizzate da una grande diversità e complessità strutturale; ciò rappresenta sia uno svantaggio che un vantaggio: uno svantaggio perché è più difficile e impegnativo estrarle dalle sostanze di origine ed utilizzarle in laboratorio; un vantaggio perché queste caratteristiche sono frutto di un’evoluzione che va avanti da migliaia di anni e che le ha rese strutturalmente ottimali al fine di svolgere particolari funzioni biologiche, come la regolazione dei meccanismi di difesa o la competizione con altri organismi.
L’avanzamento scientifico e tecnologico raggiunto dovrebbe averci dotato degli strumenti necessari a superare queste barriere tecniche, allo scopo di avvalersi dei composti bioattivi che la natura ha creato e perfezionato, e che ci offre per curare le molteplici patologie umane.
Dott.ssa Valentina Lamberti
Medico Chirurgo
Specializzanda in Anestesia, Rianimazione, Terapia Intensiva e del Dolore
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