Funzionalità mitocondriale in pneumociti sottoposti a stress ossidativo

OBIETTIVI: La significativa perossidazione lipidica da noi evidenziata in cellule dell’epitelio respiratorio esposte ad oil fly ash (OFA) e principalmente imputabile all’azione ossidante del vanadio in esse presenti, ci ha indotto a studiarne gli effetti a carico dei mitocondri. È infatti ormai riconosciuto il ruolo chiave da essi svolto nella patogenesi di molte malattie cronicodegenerative, compreso il cancro, grazie anche alla loro maggiore produzione di specie radicaliche in seguito all’alterazione della catena di trasporto degli elettroni. MATERIALI E METODI: Colture di cellule epiteliali alveolari A549, dopo contatto con OFA, venivano marcati con rodamina123 e con nonyl-acridine-orange (NOA) per la determinazione rispettivamente del potenziale transmembranario (ø) e della massa mitocondriale e quindi sottoposte ad analisi citofluorimetrica ed in microscopia confocale laser. Per la fisiologica variabilità del comparto mitocondriale in funzione del ciclo cellulare le analisi venivano effettuate dopo sincronizzazione mediante starvation. RISULTATI: Gli esperimenti, effettuati in triplicato, rilevavano minime variazioni della massa mitocondriale tra cellule trattate e di controllo ma altamente significative (p<0.01) riduzioni del potenziale transmembranario già dopo 2h di esposizione a concentrazioni tali (£ 137.2µM VO2SO4 ) da non influire sulla vitalità cellulare. Il ruolo svolto dal campione ambientale sulla funzionalità di questi organuli si evidenziava in particolare quando maggiore era la % di cellule nelle fasi G2/S e la massa mitocondriale presentava un fisiologico decremento pari a ~20%. In queste condizioni, infatti, il ø nelle cellule trattate si riduceva del 40% rispetto al controllo negativo. CONCLUSIONI: I risultati mostrano chiaramente come lo stress ossidativo innescato dall’esposizione ai metalli adsorbiti alle polveri fini determina, oltre ai più studiati effetti genotossici, anche alterazione della funzionalità mitocondriale. Quest’ultima, in particolare, è in grado di indurre cronicizzazione dello stress ossidativo per la maggiore produzione di specie radicaliche in seguito ad alterato trasporto degli elettroni.