Metaboliti vegetali utili alla salute umana: acido ursolico

È risaputo già da tempo che le piante sono importanti regolatori degli ecosistemi e possono influenzare varie funzioni biologiche. Proprio per questo motivo, degli estratti vegetali ne viene analizzato il contenuto con sempre maggiore interesse. Molti dei metaboliti liberati dalle piante sono efficaci per il trattamento di un ampio spettro di malattie, tra le quali: il cancro, il diabete e l’obesità, le malattie cardiovascolari (CVD), cerebrali e malattie epatiche.

I triterpeni

I triterpeni sono molecole che fanno parte della grande famiglia degli isoprenoidi, la cui unità base è l’isoprene, una catena lineare a cinque atomi di carbonio. Essi costituiscono una delle classi di metaboliti secondari vegetali più presenti in natura. La costruzione di tali composti avviene attraverso varie reazioni biosintetiche che terminano con l’unione di due unità di farnesil-pirofosfato. Essi, quindi, sono grandi perché costituiti da uno scheletro carbonioso di 30 atomi; vengono suddivisi in quattro sottoclassi:

  • triterpeni tetraciclici
  • triterpeni pentaciclici 
  • saponine triterpeniche
  • glicosidi cardioattivi
I terpeni come costituenti delle resine
Figura 1 – I terpeni come costituenti delle resine – [wikipedia.org]

Acido ursolico

I triterpeni pentaciclici sono molecole costituite da 5 anelli a 6 termini fusi insieme. Presentano sulla loro struttura gruppi polari caratteristici come ossidrili, chetoni o acidi carbossilici. Quest’ultimi, quindi, facilitano il loro isolamento, tuttavia una volta purificata la molecola è di difficile solubilizzazione in qualsiasi solvente. L’acido ursolico (UA), fa parte di questo gruppo.

Ma come mai negli ultimi tempi la ricerca si è così tanto focalizzata sullo studio di sostanze come l’acido ursolico? Volendo porre l’attenzione su questa specifica molecola, possiamo asserire che questa abbia effetti terapeutici, in quanto è in grado di mediare alcuni processi farmacologici e modulare diverse vie di segnalazione prevenendo lo sviluppo di malattie croniche.

L’UA è presente nelle foglie di varie piante (rosmarino, maggiorana, lavanda), frutti (buccia di mela), fiori e bacche. Ha una massa molecolare di 456,71 g/mol e la sua formula chimica è C30H48O3

Struttura dell'acido ursolico
Figura 2 – Struttura dell’acido ursolico – [pubmed.ncbi.nlm.nih.gov]

Gli effetti dell’UA sulla salute umana

Effetto anticancerogeno

Recenti studi dimostrano che l’acido ursolico sia in grado di svolgere un ruolo importante nei processi che inducono la morte delle cellule cancerogene. Esso ha, infatti, la capacità di inibire la funzione del fattore Akt (implicato nello sviluppo cellulare) o di incrementare i livelli di caspasi-3 e caspasi-8, promuovendo così meccanismi di autofagia e apoptosi cellulare. 

Effetto antiobesità/antidiabetico

I ricercatori hanno scoperto che l’UA opera con successo come supplemento all’alimentazione di soggetti malati obesi o che soffrono di diabete. Infatti, esso ha la capacità di ridurre il peso corporeo, l’indice della massa, la quantità di grassi e di regolare la quantità di glucosio nel sangue e ridurre la sensibilità dell’insulina. Questo composto riesce a ricoprire questo ruolo dal momento che è implicato nelle vie di dosaggio dei livelli di zuccheri nel sangue. 

Effetto sulle malattie cardiovascolari

Le malattie cardiovascolari costituiscono una delle maggiori cause di mortalità nel mondo. Sempre più, infatti, le persone possono accusare infarto, ostruzione delle coronarie, aterosclerosi, cardiomiopatia ed altre. Queste patologie hanno abbassato cronicamente la qualità della vita umana e alzato i costi per le cure. L’assunzione dell’acido ursolico può essere di ottimo aiuto alla cura di tali patologie. Infatti, esso possiede l’importante capacità di incrementare il rilascio di sostanze con funzione antiossidante (glutatione, acido ascorbico), per prevenire il danno da radicali liberi e quindi la disfunzione dei tessuti cardiaci.

Effetto sulle malattie neurologiche

Negli anni è stato analizzato come, nella maggior parte dei casi dei disturbi neurologici, il problema sia legato allo stress ossidativo. L’UA ha la capacità di ridurlo. Tale metabolita, infatti, induce un incremento dell’attività di catalasi (CAT), superossidodismutasi (SOD), glutatione reduttasi (GR). Questi sono tutti enzimi implicati nelle vie di riduzione delle specie radicaliche in circolo che apportano danni alle terminazioni nervose provocando gravi problemi al cervello. Inoltre, dalle ultime analisi è venuto fuori che l’UA può inibire le metalloproteasi, in particolar modo la 9 che pare spesso esser implicata nell’insorgere di tumori al cervello, come il glioma C6. 

Effetto sulle malattie epatiche

Il sistema epatico è tra più efficienti del nostro organismo, in quanto asserisce a diverse funzioni, quali la produzione di ormoni, la detossificazione degli xenobiotici, la digestione enzimatica ed il riciclo delle cellule del sangue. Dal momento che espleta tutte queste funzioni, il fegato è anche particolarmente sensibile. A tal proposito, l’acido ursolico è in grado di intervenire in diverse condizioni di rischio per il sistema epatico. Esso è in grado di ridurre la quantità di lipidi presenti nel fegato, di diminuire i meccanismi di stress ossidativo, ma anche i livelli dell’aspartato transaminasi (AST) e dell’alanina transaminasi (ALT), i quali fungono da biomarker per le malattie epatiche. Infine, grazie all’attivazione di specifici fattori, ha la capacità di bloccare il depositarsi di cellule fibrose nel fegato, il quale accumulo può causare cirrosi. 

Metodi di produzione dell’acido ursolico

Normalmente la produzione di sostanze come i terpeni viene effettuata mediante la coltura in vitro di porzioni della pianta (foglie, polpa del frutto, buccia del frutto), che causa la formazione del callo vegetale.

Callo vegetale per l'estrazione dell'acido ursolico
Figura 3 – Callo vegetale per l’estrazione dell’acido ursolico – [sawakinome.com]

Il callo può essere definito come una massa disorganizzata di grandi cellule a pareti sottili, le quali presentano caratteri di elementi parenchimatici poco specializzati. Questo ammasso di cellule viene cresciuto in vitro per uno specifico periodo di tempo, dopo il quale da questo vengono estratti i composti secondari. 

Un recente studio ha dimostrato che è possibile incrementare la produzione di questi metaboliti secondari prodotti dalla pianta come, ad esempio, proprio l’acido ursolico. Gli scienziati hanno gettato luce sul possibile uso di sostanze quali l’acido salicilico ed il jasmonato di metile come elicitori della produzione di composti vegetali che poi possono essere estratti dal callo in coltura. Per cui l’utilizzo di queste sostanze può provocare un aumento della produzione dell’UA prodotto da alcune piante.

Nello specifico caso di questo studio è stata usata la Leucas aspera.

Conclusioni

Grazie, quindi, agli ultimi sviluppi sull’analisi dei metaboliti vegetali secondari capiamo bene quando sia importante approfondire sempre di più queste sperimentazioni. Infatti, il profilo metabolico di alcune specie di piante, rivela sempre più la presenza di composti particolarmente utili per la cura della salute umana. Inoltre, l’uso di sostanze che possano rendere più veloce il processo di produzione di tali metaboliti può essere un ottimo incipit affinché l’industria farmacologica investa sempre più sull’uso di queste sostanze naturali.

Fonti

  • Dae Yun Seo, Sung Ryul Lee, Jun-Won Heo, Mi-Hyun No, Byoung Doo Rhee, Kyung Soo Ko, Hyo-Bum Kwak, and Jin Han. 2018. Ursolic acid in health and disease. Korean J Physiol Pharmacol. 22(3):235-248. https://doi.org/10.4196/kjpp.2018.22.3.235 
  • Poornima D Vijendra, Sathisha G Jayanna, Vadlapudi Kumar, Torankumar Sannabommaji, Rajashekar J, Hari Gajula. 2020. Product enhancement of triterpenoid saponins in cell suspension cultures of Leucas aspera. Spreng, Industrial Crops and Products. Vol. 156. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112857.
Crediti delle immagini

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