La luteolina è un composto flavonoide presente in natura che si presenta tipicamente come cristalli aghiformi di colore giallo pallido. È spesso presente in forme glicosilate in varie erbe medicinali, verdure e frutti, tra cui caprifoglio, perilla, basilico, cavoli, cavolfiori, carote e melograni. I moderni studi farmacologici hanno dimostrato che la luteolina possiede un'ampia gamma di attività farmacologiche, come effetti antinfiammatori, antibatterici, antiossidanti e antitumorali.


Proprietà antiossidanti della luteolina

La luteolina, un tipo di flavonoide, è un potente scavenger delle specie reattive dell'ossigeno (ROS), agendo sia come scavenger di O₂ che come quencher dell'ossigeno singoletto. La capacità antiossidante della luteolina è significativamente influenzata dal numero e dalla posizione dei gruppi idrossilici fenolici sul suo anello B. La presenza di un gruppo catecolico sull'anello B è particolarmente cruciale per la sua attività antiossidante.

La luteolina può donare atomi di idrogeno per reagire con i radicali liberi, formando composti stabili e prevenendo i danni cellulari indotti dai ROS. Inoltre, può attivare il fattore nucleare eritroide 2-correlato (Nrf2), che trasloca nel nucleo e si lega agli elementi di risposta antiossidante (ARE). Questo porta all'upregulation di enzimi antiossidanti come la catalasi, la superossido dismutasi, la glutatione perossidasi e l'eme ossigenasi-1, riducendo così la generazione di ROS.

Alcuni studi hanno dimostrato che la luteolina è in grado di eliminare efficacemente i ROS indotti dall'irradiazione UVA, proteggendo i fibroblasti cutanei umani (HSF) e inibendo la produzione di hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α), attenuando così l'autofagia degli HSF indotta dai raggi UVA. Inoltre, è stato dimostrato che la luteolina previene la citotossicità e l'apoptosi indotta dal perossido di idrogeno nei cheratinociti umani immortalizzati (cellule HaCaT).

L'attività antiossidante della luteolina è dipendente dal pH, con un'attività ottimale osservata a un intervallo di pH 3-4 in condizioni acide. Rispetto all'idrossitoluene butilato (BHT), la luteolina mostra un effetto inibitorio più forte sulla formazione di malondialdeide dall'olio di palma, indicando la sua superiore capacità antiossidante.


Proprietà antimicrobiche della luteolina

La luteolina ha dimostrato di possedere una potente attività antimicrobica contro un'ampia gamma di batteri.

Interruzione della parete cellulare e della membrana batterica: Prove sperimentali suggeriscono che la luteolina può alterare l'integrità della parete cellulare batterica e aumentare la permeabilità della membrana cellulare, portando ad alterazioni della morfologia cellulare.

Inibizione della sintesi del DNA: La luteolina inibisce l'attività delle topoisomerasi del DNA intracellulare, con conseguente diminuzione dei livelli di proteine totali e acidi nucleici all'interno della cellula, sopprimendo così la crescita batterica. Alcuni studi hanno dimostrato che la luteolina può indurre cambiamenti morfologici in Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa, con alcune cellule di E. coli che presentano forme distorte o addirittura rotte.

Attività contro i batteri resistenti agli antibiotici: La luteolina mostra un'attività significativa contro lo Staphylococcus aureus meticillino-resistente (MRSA) e può migliorare l'efficacia di altri antibiotici come i chinoloni e gli aminoglicosidi, riducendo le loro concentrazioni minime inibitorie (MIC) e attenuando gli effetti avversi.

Stabilità del pH: La concentrazione minima inibitoria (MIC) della luteolina contro lo Staphylococcus aureus era costantemente inferiore allo 0,24% in un intervallo di pH compreso tra 5,0 e 9,0, indicando una forte attività antimicrobica. Mentre la MIC tendeva a diminuire leggermente con valori di pH estremi, l'attività antimicrobica della luteolina non è stata influenzata in modo significativo da temperature elevate o da trattamenti termici di breve durata.

La luteolina dimostra un ampio spettro di attività antimicrobica e la capacità di combattere la resistenza agli antibiotici, rendendola un candidato promettente per il trattamento delle infezioni batteriche, soprattutto quelle causate da ceppi resistenti ai farmaci.


Effetti antinfiammatori della luteolina

L'infiammazione è una risposta difensiva avviata dall'organismo a stimoli nocivi. Alcuni studi hanno dimostrato che la luteolina esercita potenti effetti antinfiammatori, in particolare nei macrofagi.

Studi in vitro condotti utilizzando il saggio MTT e il test ELISA di morte cellulare hanno dimostrato che il trattamento con 20 μM di luteolina ha indotto cambiamenti morfologici nei macrofagi RAW264.7, caratterizzati da contrazione cellulare e formazione di corpi apoptotici.

Studi in vivo hanno dimostrato che la luteolina può modulare la polarizzazione dei macrofagi dal fenotipo pro-infiammatorio M1 al fenotipo anti-infiammatorio M2 attraverso l'up-regolazione del segnale trasduttore e attivatore della trascrizione 6 (STAT6) e la down-regolazione di STAT3. Questo spostamento della polarizzazione dei macrofagi è accompagnato da una riduzione delle citochine pro-infiammatorie e da un aumento delle citochine anti-infiammatorie.

In un modello murino di artrite gottosa acuta indotta da urato monosodico, la luteolina ha ridotto significativamente il gonfiore dell'articolazione della caviglia e i livelli sierici di citochine pro-infiammatorie come IL-1β, IL-17, IL-6 e TNF-α. Inoltre, la luteolina ha inibito l'espressione di NF-κB e HMGB1, suggerendo che esercita i suoi effetti antinfiammatori sopprimendo la via di segnalazione HMGB1-NF-κB.

A livello molecolare, la luteolina inibisce la fosforilazione e l'attivazione della IκB chinasi β (IKKβ), sopprimendo così l'attivazione di NF-κB e riducendo l'espressione di citochine pro-infiammatorie come TNF-α e IL-6.

In conclusione, la luteolina mostra potenti effetti antinfiammatori attraverso molteplici meccanismi ed è promettente come agente terapeutico per varie malattie infiammatorie.


Effetti antitumorali

Negli ultimi anni sono state condotte numerose ricerche sugli effetti della luteolina sui tumori. I suoi meccanismi antitumorali sono relativamente complessi e coinvolgono sia l'inibizione diretta della crescita e della proliferazione delle cellule tumorali, sia altre vie che in ultima analisi sopprimono la progressione del tumore.

Studi hanno dimostrato che la luteolina può sopprimere la proliferazione delle cellule tumorali del colon interferendo con l'espressione della glicogeno sintasi chinasi (GSK-3), della β-catenina e della ciclina D1. La ricerca sugli effetti della luteolina sulle cellule di cancro al seno umano (MCF-7) ha rivelato che i suoi effetti inibitori sulle cellule MCF-7 sono sia dipendenti dal tempo che dalla concentrazione. L'analisi del ciclo cellulare indica che la luteolina arresta principalmente la crescita cellulare nella fase S del ciclo cellulare. Esaminando 10 metaboliti, tra cui il D-ribosio, il D-galattosio e l'acido fosforico, i ricercatori ipotizzano che il meccanismo di inibizione della proliferazione cellulare da parte della luteolina comporti il blocco dell'attività enzimatica nella via metabolica del pentoso fosfato.

Induzione dell'apoptosi delle cellule tumorali. Una ricerca su cellule umane di cancro al fegato (HepG2) ha dimostrato che la luteolina può indurre l'apoptosi, come rilevato dalla citometria a flusso. L'analisi ha rivelato che la luteolina diminuisce i livelli di iASPP nelle cellule HepG2, mentre aumenta i livelli di proteine pro-apoptotiche come p53 e ASPP2. Inoltre, i risultati sperimentali hanno confermato che la luteolina ha un significativo effetto pro-apoptotico e di arresto del ciclo cellulare sulla linea cellulare di cancro al polmone non a piccole cellule A549. Il meccanismo è legato all'aumento della fosforilazione di JNK, che attiva la via dell'apoptosi mitocondriale, e contemporaneamente inibisce la traslocazione nucleare di NF-κB, impedendone l'attività trascrizionale.

Effetto anti metastasi tumorali. Dopo il trattamento con luteolina, la secrezione di MMP-9 nella linea cellulare di cancro ovarico HO-8910PM è diminuita e l'espressione della proteina ERK2 è stata significativamente ridotta. Questo potrebbe essere il meccanismo principale attraverso il quale l'invasione e la motilità delle cellule tumorali in vitro diminuiscono in modo dose-dipendente. La luteolina inibisce l'espressione dell'integrina β3, prevenendo la transizione epitelio-mesenchimale (EMT) delle cellule tumorali epiteliali e rallentando il tasso di crescita delle cellule tumorali epidermiche A431. Riduce inoltre la potenziale invasività delle cellule di melanoma maligno invertendo il processo EMT.

Effetto sensibilizzante su radioterapia e chemioterapia. La luteolina può agire come sensibilizzatore per la radioterapia e la chemioterapia. Se usata in combinazione con farmaci chemioterapici, può aumentare la sensibilità dei tumori a questi farmaci e potenziare la capacità dei farmaci di indurre l'apoptosi nelle cellule tumorali.


Altri effetti farmacologici della luteolina

È stato dimostrato che la luteolina presenta un'ampia gamma di attività farmacologiche oltre alle sue proprietà antinfiammatorie e antitumorali.

Effetti cardioprotettivi: La luteolina aumenta significativamente la contrattilità del ventricolo sinistro nei ratti in modo dose-dipendente (P < 0,05). Il meccanismo sottostante potrebbe coinvolgere l'upregolazione del fattore di trascrizione SP1, che porta a una maggiore trascrizione del gene della Ca2+-ATPasi del reticolo sarcoplasmatico (SERCA2a), attenuando così il danno da ischemia-riperfusione del miocardio.

Effetti vasodilatatori e renoprotettivi: La luteolina può diminuire le concentrazioni intracellulari di calcio, con conseguente dilatazione delle arterie renali costrette e conseguente riduzione della pressione sanguigna. Questi risultati suggeriscono che la luteolina può essere utile per il trattamento dell'ipertensione renale.

Effetti antiallergici: La luteolina ha dimostrato proprietà antiallergiche, che la rendono un potenziale agente terapeutico per condizioni come l'asma e il prurito della pelle secca.

Effetti neuroprotettivi: È stato dimostrato che la luteolina migliora le funzioni di apprendimento e memoria, suggerendo potenziali effetti neuroprotettivi.

In sintesi, la luteolina presenta un'ampia gamma di attività farmacologiche oltre alle sue note proprietà antinfiammatorie e antitumorali. Questi risultati suggeriscono che la luteolina può avere un potenziale terapeutico per diverse patologie, tra cui malattie cardiovascolari, ipertensione, allergie e disturbi neurologici.