La natura custodisce segreti chimici di straordinaria complessità, e uno dei più affascinanti riguarda un gruppo ristretto di molecole vegetali dalla forma contorta e dalle potenti proprietà biologiche. Gli alcaloidi spiroossindolici rappresentano una classe di composti naturali caratterizzati da una struttura molecolare a spirale che conferisce loro attività antitumorale e antinfiammatoria, ma fino a oggi il meccanismo con cui le piante costruiscono queste architetture chimiche rimaneva avvolto nel mistero. Un gruppo di ricerca dell’Università della Columbia Britannica ha finalmente decifrato il processo biochimico che porta alla sintesi della mitrafillina, una di queste rare sostanze presenti in quantità minime in alcune piante tropicali della famiglia delle Rubiaceae.
La scoperta, frutto di una collaborazione internazionale tra il laboratorio della dottoressa Thu-Thuy Dang presso l’Irving K. Barber Faculty of Science del campus UBC Okanagan e il team del dottor Satya Nadakuduti dell’Università della Florida, ha identificato due enzimi chiave responsabili della biosintesi della mitrafillina. Il primo enzima organizza la molecola nella corretta configurazione tridimensionale, mentre il secondo la “torce” nella sua forma spiralica finale, quella che determina le sue proprietà farmacologiche. Questo risultato rappresenta l’evoluzione di una ricerca iniziata nel 2023, quando lo stesso gruppo aveva individuato il primo enzima vegetale capace di creare la caratteristica struttura spiralica di questi composti.
La mitrafillina si trova in concentrazioni infinitesimali in alberi tropicali come Mitragyna speciosa (kratom) e Uncaria tomentosa (unghia di gatto), entrambi appartenenti alla stessa famiglia botanica del caffè. Questa scarsissima disponibilità naturale ha sempre costituito un ostacolo insormontabile per lo studio approfondito delle sue potenzialità terapeutiche e per qualsiasi ipotesi di utilizzo farmacologico su larga scala. I metodi tradizionali di sintesi chimica in laboratorio si sono rivelati troppo costosi e complessi per replicare efficacemente la sua geometria. Ed è un peccato perché per quanto la mitrafillina sia un alcaloide indolico relativamente semplice, la sua geometria molecolare permette le sue azioni farmacologiche, che sembrano essere più di una.
Wagner et al. hanno riportato l’attività immunostimolante di quattro alcaloidi spiroindolici (isopteropodina, pteropodina, isomitrafillina e mitrafillina) isolati dalle radici di Uncaria tomentosa attraverso effetti di miglioramento della fagocitosi. Hanno scoperto che tutti gli alcaloidi hanno causato un miglioramento della fagocitosi dove la mitrafillina è risultata essere la più prominente. Rojas-Duran et al. (2012, invece, hanno evidenziato che la molecola ha una buona azione antinfiammatoria, avendo inibito circa il 50% del rilascio di interleuchine 1α, 1β, 17 e TNF-α in vitro ed in vivo. Questa attività è risultata simile a quella del desametasone. Ha inoltre ridotto di quasi il 40% la produzione di interleuchina 4 (IL-4), a differenza del cortisonico citato.
Altre ricerche hanno fatto vedere che questo alcaloide ha anche proprietà antitumorali verso il cancro della vescica, dall’osso (Ewing) e del cervello (glioblastoma). Aver decifrato quali sono i passaggi enzimatici della sua sintesi potrà permettere di avere più opzioni nell’armamentario della lotta ai tumori ed alle malattie infiammatorie croniche.
- A cura del. Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
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