On the functional and toxic effects of Brassica derived products in experimental models

I vegetali appartenenti alla famiglia delle Brassicaceae, sono ricchi di molecole biologicamente attive note per le numerose proprietà salutari. L’effetto di un estratto di germogli di cavolo nero toscano (TBCSE) è stato investigato, in termini chemiopreventivi, sugli enzimi epatici del metabolismo degli xenobiotici e antiossidanti, in ratti trattati con TBCSE. I risultati hanno mostrato un complesso pattern di modulazione, con una prevalente inibizione, del sistema citocromo P450-dipendente, e induzioni significative degli enzimi di fase II (glutatione transferasi e glucuronosiltransferasi) e antiossidanti (catalasi, NAD(P)H:chinone reduttasi, glutatione reduttasi e perossidasi). Successivamente, l’effetto di TBCSE è stato studiato nei confronti delle alterazioni provocate da un’alimentazione iperlipidica nel ratto. Il trattamento si è dimostrato efficace nel contrastare gli effetti deleteri dei grassi presenti nella dieta, come l’iperlipidemia, l’aumento del peso corporeo e del fegato, l’indebolimento delle attività degli enzimi antiossidanti e del potenziale detossificante a livello epatico. Complessivamente, TBCSE emerge essere un promettente prodotto nutraceutico con potenziali effetti chemiopreventivi, e da impiegare come strategia alimentare per contrastare gli effetti correlati ad una dieta iperlipidica. Il consumo di dosi sovralimentari di molecole isolate dalle Brassicaceae, tramite per esempio integratori dietetici, come strategia alimentare preventiva, potrebbe tuttavia rappresentare un rischio per la salute. La potenziale tossicità del sulforafane, glucorafanina, indolo-3-carbinolo, e 3,3'-diindolimetano, è stata valutata in epatociti primari di ratto. La citotossicità e l’induzione di stress ossidativo, osservate a concentrazioni non lontane da quelle che potrebbero essere raggiunte in vivo, insieme ad una forte modulazione dell’espressione genica, riguardante principalmente il metabolismo degli xenobiotici, risposte ad alterazioni dello stato ossidoredutivo, eventi di riparazione del DNA e di proteine, induzione dell’apoptosi, e meccanismi (co)cancerogeni, sottolineano la potenzialità di queste molecole di determinare un rischio tossicologico, in seguito ad un’assunzione prolungata e ad alte dosi.Brassica vegetables are rich in bioactive phytochemicals known for their healthy properties. The chemopreventive potential of sprout extract from Tuscan black cabbage (TBCSE), through modulation of hepatic xenobiotic-metabolizing apparatus and antioxidant defenses, was investigated in rats administered with the extract. A complex, mild modulation pattern, mainly inhibition, of the P450-related monooxygenases as well as significant inductions of phase II (glutathione S-transferase and UDPglucuronosyl-transferase glutathione) and antioxidant enzymes (catalase, NAD(P)H:quinone reductase, glutathione reductase and peroxidase), were recorded. Afterward, the role of TBCSE intake was studied against the alterations from a high fat diet. The extract was able to counteract the hyperlipidaemia, the body and liver weight gains, and the antioxidant as well as the phase II enzymes deregulation, induced by the diet rich in fat. Overall, these results are in support of the potential health-promoting application of TBCSE, as a nutraceutical, to counteract the perturbations associated with a hyperlipidaemic diet, and with chemopreventive properties. A high intake of dietary supplements based on Brassica derived phytochemicals, as alimentary strategy for boosting health, might, nevertheless, be harmful. The potential toxicity of sulforaphane, glucoraphanin, indole-3-carbinol and 3,3’-diindolylmethane, was evaluated in primary rat heapatocytes. The cytotoxicity and the oxidative stress, observed at concentrations, not far from the ones reached in in vivo experiments, along with the strong modulation of gene expression, mainly concerning xenobiotic metabolism, response to cellular redox status alterations, DNA and proteins repair, apoptosis induction, and (co)carcinogenic mechanisms, underline the potential risk deriving from a regular intake of high doses of molecules from Brassicaceae