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LA PROTODIOSCINA, UNA SAPONINA NATURALE AD ATTIVITÀ FITOTOSSICA Ana Luiza Wagner Zampieri, Emy Luiza Ishii Iwamoto, Fabrizio Araniti, Maria Rosa Abenavoli
La protodioscina, una saponina naturale ad attività fitotossica
Ana Luiza Wagner Zampieri 1 , Emy Luiza Ishii Iwamoto 1 , Fabrizio Araniti 2 , Maria Rosa Abenavoli 2
1 Department of Biochemistry, University of Maringá, Paraná, Brazil 2 Dipartimento di AGRARIA, Università Mediterranea di Reggio Calabria
La protodioscina è una saponina steroidea naturale presente in diverse specie del genere Urochloa sp. (Poaceae) e del genere Tribulus sp., dove è concentrata per lo più nelle foglie e nei semi delle piante (Furlan et al. 2012). Questa molecola è ampiamente utilizzata in medicina per la sua efficacia in alcune patologie cardiovascolari, addominali, renali, epatiche ed immunitarie (Zhang et al., 2015), ma poco è noto sulla sua fitotossicità e sul suo meccanismo di azione. Nel presente lavoro è stato valutato in-vitro il potenziale fitotossico della protodioscina sulla specie modello Arabidopsis thaliana e ne è stato ipotizzato il meccanismo d’azione attraverso approcci farmacologici, molecolari e tecniche di microscopia ad epifluorescenza su linee transgeniche GFP.
I risultati ottenuti dimostrano che la protodioscina ha un elevato effetto inibitorio sul processo di accrescimento della radice primaria di A. thaliana, con un ED50 pari a circa 50 µM, ed è in grado di alterare la morfologia radicale inducendo un incremento sia del numero delle radici laterali che della densità e lunghezza dei peli radicali. Utilizzando auxine naturali e sintetiche, antagonisti auxinici ed inibitori del trasporto dell’auxina, singolarmente o in combinazione con la protodioscina, è stata esclusa una sua attività auxino-simile mentre è stata ipotizzata una sua interferenza con il trasporto dell’auxina. L’analisi semiquantitativa del contenuto e della distribuzione dell’auxina attraverso l’impiego della linea transgenica DR5::GFP, sensore dell’auxina (Friml et al., 2003), ha permesso dimostrare che tale molecola determinava un accumulo di auxina nella zona di maturazione ed una riduzione a livello del meristema apicale. Inoltre, i dati di espressione genica delle radici trattate con protodioscina hanno confermato che il gene deputato all’influsso dell’auxina, AUX1, ed al suo trasporto basipeto era fortemente inibito mentre il trasportatore PIN2, deputato all’efflusso dell’auxina ed alla sua redistribuzione all’interno del meristema, era lievemente stimolato. Tali dati suggeriscono un ridotto trasporto basipeto dell’auxina, dovuto ad una ridotta attività dell’AUX1 e ad uno stimolo del PIN2, con un conseguente accumulo di tale ormone a livello della zona di maturazione della radice. Tale accumulo potrebbe essere la motivazione principale dell’incremento del numero di radici laterali osservato.
Tali risultati hanno permesso di concludere che la protodioscina è una molecola altamente fitotossica in grado di modificare la morfologia radicale di A. thaliana alterando il trasporto e la distribuzione dell’auxina.
Furlan, F. H., Colodel, E. M., Lemos, R. A., Castro, M. B., Mendonça, F. S., & Riet-Correa, F. (2012). Poisonous plants affecting cattle in central-western Brazil. International Journal of Poisonous Plant Research, 2(1), 1-13.
Zhang, R., Gilbert, S., Yao, X., et al. (2015). Natural compound methyl protodioscin protects against intestinal inflammation through modulation of intestinal immune responses. Pharmacology research & perspectives, 3(2).
Friml, J., Vieten, A., Sauer, et al. (2003). Efflux-dependent auxin gradients establish the apical–basal axis of Arabidopsis. Nature, 426(6963), 147-153.
