EFFETTI PROTETTIVI DEL LATTE UMANO SULLO STRESS OSSIDATIVO E INFIAMMATORIO IN MODELLI CELLULARI DI MUCOSA GASTRICA

Gastritis affects 38,3 million people yearly and its disease burden is progressively increasing, with an expected prevalence of 51,24 million cases in 2050. It is an inflammatory an oxidative stress-related condition, characterized by increased production of oxygen and nitrogen reactive species, activation of the NF-kB pathway with the production of inflammatory cytokines, and gastric dysbiosis. Human milk a complex and biological matrix, rich in bioactive molecules, such as human milk oligonucleotides, lactoferrin, immunoglobulins and growth factors. Its dinamic composition is affected by lactation period, with colostrum being richer in lipids. This study aimed at exploring the potential beneficial role of human milk against gastritis, in an in vitro model. Gastric epithelial surface-1 (GES-1) cells were exposed to inflammation-inducing TNF-α or to oxidant H2O2, prior to treating them with human milk. Gene expression analysis was carried out on inflammation- related (IL-6, IL-8, IL-10, TGF-β, TGFBR2, mTOR) and oxidative status-related (iNOS, CAT, SOD, NRF2) genes via rt-qPCR. Trascriptome analysis was performed on MAPK and IKK via Western Blot assay. DNA was extracted by 70 human milk samples. Molecular analysis of GES-1 cells treated with TNF-α exhibited an up-regulation of inflammatory cytokines, which was partially reversed by exposure to human milk. Similarly, treatment with human milk partially reversed the up-regulation of anti-oxidant enzymes in oxidated GES-1 cells with H2O2. Moreover, trascriptome analysis showed reduced phosphorylation of p44/42 MAPK and IKKα/β in GES-1 treated with human milk than in TNF-α- exposed GES-1. Our preliminary results suggest that human milk may seemingly have a role in modulating the inflammatory and oxidative responses of GES-1 cells: in presence of TNF-α , it reduced the expression of IL-6, IL-8, TGFB1 and mTOR and the phosphorilation of IKKα/β, while in presence of H₂O₂, it reduced the expression of NRF2, with sample-dipendent effects on SOD and CAT. Given the limited number of samples from different women and the preliminary nature of our results, it is necessary to further validate our data through additional replications and functional assays.

La gastrite colpisce 38,3 milioni di persone ogni anno e il suo impatto clinico è in costante aumento, con una prevalenza attesa di 51,24 milioni di casi nel 2050. Si tratta di una condizione infiammatoria associata allo stress ossidativo, caratterizzata da una maggiore produzione di specie reattive dell'ossigeno e dell'azoto, dall'attivazione della via NF-kB con produzione di citochine infiammatorie e da disbiosi gastrica. Il latte umano è una matrice biologica complessa, ricca di molecole bioattive come oligosaccaridi, lattoferrina, immunoglobuline e fattori di crescita. La sua composizione dinamica varia in base alla fase di lattazione: il colostro ha una componente lipidica più ricca. Questo studio ha l'obiettivo di indagare il potenziale ruolo benefico del latte umano contro la gastrite utilizzando un modello in vitro. Le cellule epiteliali gastriche GES-1 sono state esposte a TNF-α (induttore di infiammazione) o a H2O2 (agente ossidante), prima di essere trattate con latte umano. In questo lavoro di tesi è stata condotta un'analisi dell'espressione genica mediante RT-qPCR su geni correlati all'infiammazione (IL-6, IL-8, IL-10, TGFB1, TGFBR2, mTOR) e allo stato ossidativo (iNOS, CAT, SOD, NRF2). L'analisi delle vie di segnalazione è stata effettuata sulle vie MAPK/ERK e IKK/NF-kB tramite saggio Western Blot. Il DNA è stato estratto da 70 campioni di latte umano. Le analisi molecolari sulle cellule GES-1 trattate con TNF-a hanno mostrato una sovraespressione di citochine infiammatorie, parzialmente invertita dall'esposizione al latte umano. Analogamente, il trattamento con latte umano ha parzialmente invertito la sovraespressione di enzimi antiossidanti nelle cellule GES-1 sottoposte a stress ossidativo con H2O2. Inoltre, l'analisi proteica ha evidenziato una ridotta fosforilazione di p44/42 MAPK e IKKα/β nelle cellule GES-1 trattate con latte umano rispetto a quelle esposte a TNF-α. I risultati, preliminari, suggeriscono che il latte umano possa modulare la risposta infiammatoria e ossidativa delle cellule epiteliali gastriche GES-1: in presenza di TNF-α ha ridotto l'espressione di IL-6, IL-8, TGFB1 e mTOR e la fosforilazione di IKKα/β, mentre in presenza di H₂O₂ ha ridotto i livelli di NRF2, con effetti su SOD e CAT dipendenti dal campione. Considerati il numero limitato di campioni provenienti da donne diverse e preliminarietà dei risultati, sarà opportuno validare ulteriormente questi dati con esperimenti replicati e con saggi funzionali.