Effetti dei complessi caseinofosfopeptidi-metalli sull'acquisizione di massa ossea: studi biomolecolari su sistemi in vitro di cellule intestinali ed ossee.
Progetto Presupposti: Negli ultimi anni notevole attenzione è stata rivolta ai cosiddetti "alimenti funzionali". Tra questi figurano i caseinofosfopeptidi (CPP), derivati, in vivo, dall'azione di enzimi proteolitici gastro-intestinali o, in vitro, dalla digestione triptica della caseina bovina, in grado di legare e solubilizzare metalli mono e divalenti come il calcio. L'impiego di cellule tumorali di origine umana (HT-29), differenziate in coltura in senso enterocitico, ha evidenziato un effetto positivo da parte dei complessi sovramolecolari CPP - calcio nell'assunzione cellulare del minerale. Accanto al più noto e studiato legame dei CPP con gli ioni calcio, di uguale interesse appare la formazione di complessi macromolecolari con metallli come zinco, già parzialmente oggetto di studio, allo scopo di implementare la frazione biodisponibile di tali minerale a livello intestinale nonché agli organi bersaglio (tessuto osseo). Lo zinco è in grado di modulare la massa ossea mediante la sua azione di stimolo della sintesi di proteine della matrice collagenica. Di fatto patologie come l'osteoporosi o un ritardo nell'accrescimento di massa ossea sono riferibili ai valori di zinco nel plasma e nelle urine. Il presupposto dell'impiego di modelli cellulari diversi dalle intestinali, come le cellule ossee, si fonda su esperimenti preliminari che hanno dimostrato come i CPP siano in grado di rimineralizzare lo smalto dentario e di stimolare la formazione di noduli ossei in una linea cellulare di osteosarcoma (Saos-2). Descrizione: I complessi macromolecolari CPP-metalli saranno studiati a livello di variabili fisiologiche (pH, concentrazioni ioniche del mezzo di solubilizzazione, concentrazione dei peptidi in rapporto alla concentrazione dei metalli veicolati) in grado di influenzarne la costituzione e la stabilità, ed in relazione agli effetti biologici che potrebbero indurre in modelli cellulari adeguati a verificarne potenzialità applicative. Il modello in vitro delle cellule intestinali consentirà di studiare come e attraverso quali meccanismi i complessi CPP-metallo sono in grado di indurre l'uptake degli ioni veicolati. I modelli in vitro delle cellule del tessuto osseo (osteoblasti e osteoclasti umani) consentiranno di studiare: i) il riconoscimento di un possibile uptake di minerali indotto dai complessi CPP-metallo; ii) l'individuazione di un possibile coinvolgimento da parte dei complessi CPP-minerali nei fenomeni legati al ciclo cellulare (proliferazione, apoptosi, differenziamento). Obiettivo: Lo studio che si propone potrebbe pervenire alla comprensione sia dei meccanismi biomolecolari attivati dai complessi CPP-minerali nel promuovere il loro assorbimento enterale, sia della possibilità di modulare processi di differenziamento e proliferazione delle cellule enterali, al fine di ridurre il rischio di una loro degenerazione neoplastica, e parimenti di quelle ossee, al fine di promuovere l'acquisizione o il mantenimento della massa ossea.