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Il corpo umano non è in grado di produrre autonomamente la vitamina B2, nota anche come riboflavina; deve quindi assorbirla attraverso l’alimentazione. La vitamina si trova nei latticini, nelle uova, nella carne e nelle verdure a foglia verde. Il metabolismo la converte in molecole che, tra le altre funzioni, proteggono le cellule dai danni ossidativi. I ricercatori del Centro Rudolf Virchow (RVZ) dell’Università Julius-Maximilians di Würzburg (JMU) hanno scoperto che questa funzione della vitamina ha anche un risvolto negativo: protegge anche le cellule tumorali.
“La vitamina B2 svolge un ruolo cruciale nella protezione delle cellule tumorali dalla ferroptosi, una particolare forma di morte cellulare programmata”, afferma Vera Skafar, dottoranda e membro del gruppo di ricerca guidato da José Pedro Friedmann Angeli, professore di biologia cellulare traslazionale.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Cell Biology.
Come la vitamina B2 e la ferroptosi sono collegate
Il corpo umano utilizza il meccanismo della morte cellulare programmata per consentire alle cellule danneggiate o pericolose di “morire” in modo controllato, senza causare infiammazione nei tessuti circostanti. In particolare, la ferroptosi è associata a numerose condizioni patologiche, tra cui il cancro e le malattie neurodegenerative.
A differenza di altri meccanismi di morte cellulare, la ferroptosi si innesca quando la perossidazione lipidica indotta dal ferro sovrasta le difese antiossidanti della cellula. Le cellule tumorali spesso eludono la ferroptosi potenziando i sistemi di difesa redox. Questo studio evidenzia il metabolismo della vitamina B2 come un importante fattore che contribuisce a tali difese, suggerendo che colpire i cofattori derivati dalla riboflavina potrebbe indebolire la resistenza alla ferroptosi e rendere i tumori più vulnerabili.
Un potenziale inibitore
La proteina FSP1, al centro della ricerca del gruppo di lavoro, è tra i componenti responsabili della protezione delle cellule sane dalla morte cellulare. La vitamina B2 supporta questa proteina in tale compito. Utilizzando tecniche di editing genomico e modelli di cellule tumorali, i ricercatori hanno osservato che una carenza di questa vitamina rende le cellule tumorali più suscettibili alla ferroptosi.
Idealmente, sarebbe possibile utilizzare questa sostanza a scopo terapeutico: disattivando il percorso metabolico della vitamina B2 e innescando così specificamente la morte delle cellule tumorali. “Tuttavia, manca ancora un inibitore in grado di fare ciò”, afferma Skafar. I ricercatori hanno affrontato questa limitazione utilizzando la Roseoflavina, un composto naturale con una struttura simile alla vitamina B2 e prodotto dai batteri.
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Verso terapie oncologiche mirate tramite ferroptosi
In laboratorio, il team del Professor Friedmann Angeli ha testato la sostanza attiva su modelli di cellule tumorali: “È emerso che la Roseoflavina innesca la ferroptosi a basse concentrazioni”, afferma il responsabile del gruppo. “I nostri esperimenti dimostrano la fattibilità di questo concetto”. Lo studio apre quindi la strada allo sviluppo di terapie oncologiche mirate basate sulla ferroptosi.
Nella fase successiva, il gruppo di lavoro RVZ si concentrerà sullo sviluppo di inibitori del metabolismo della vitamina B2; l’obiettivo sarà quello di valutarne l’utilizzo in modelli preclinici di cancro.
Friedmann Angeli aggiunge: “La ferroptosi non è rilevante solo per il cancro. Prove sempre più numerose suggeriscono che contribuisca anche ai processi patologici nelle malattie neurodegenerative e nel danno tissutale conseguente a trapianto d’organo o danno da ischemia-riperfusione“. Comprendere come il metabolismo della vitamina B2 influenzi la ferroptosi potrebbe quindi avere implicazioni più ampie per le malattie in cui è implicata una ferroptosi eccessiva o insufficiente.
Fonte: Nature Cell Biology