Valutazioni etiche relative alla correlazione tra inquinamento ambientale e neoplasie: implicazioni sulla qualità della vita del paziente oncologico pediatrico e sperimentazione di cura alternativa

Il cancro rappresenta la “Spada di Damocle” della società odierna e figura come la seconda causa di morte in tutto il mondo. Secondo il rapporto elaborato da Aiom e Airtum, nel 2012, in Italia, sono stati registrati 364mila nuovi casi. Se, da un lato, la mortalità appare in diminuzione, avendo l’Italia il record europeo di sopravvivenza a 5 anni dei pazienti oncologici, dall’altro si riscontra una tendenza all'aumento dei casi. Questo si verifica soprattutto al Sud, dove probabilmente potrebbe esserci una maggiore percentuale di inquinamento e dove c’è una maggiore prevalenza di obesità e sedentarietà, e paradossalmente un minor consumo di frutta e verdura, nonostante l’elevata produzione in questo settore (Aiom, 2012). Nel campo dei tumori, salvo eccezioni, non è stata identificata la specifica causa di insorgenza della malattia, per cui è difficile attuare una vera e propria prevenzione. Sono noti, tuttavia, molti dei fattori di rischio che giocano sicuramente un ruolo molto importante nella genesi dei tumori. Lo stretto rapporto esistente tra ambiente e salute, è sottolineato negli obiettivi della Comunità Europea in materia ambientale, che consistono nel salvaguardare, tutelare e rendere migliore la qualità dell'ambiente, nonchè proteggere la salute umana, utilizzare in modo razionale e accorto le risorse naturali e infine promuovere, sul piano internazionale, le misure destinate a risolvere i problemi dell'ambiente a livello regionale o mondiale (art. 130 R, paragrafo 1). Dal 1994 a oggi, in Campania, è stato dichiarato lo Stato d'emergenza a causa della saturazione del sistema dello smaltimento dei rifiuti. Un numero crescente di analisi, tra cui uno studio regionale dell’OMS (l'Organizzazione Mondiale della Sanità), dimostrano come l'accumulo dei rifiuti, legali e illegali, urbani e industriali, abbia causato contaminazione del suolo, dell'acqua e dell'aria, attraverso l’esposizione e la diffusione di una serie di agenti tossici tra cui la diossina. È del tutto evidente come la questione ambientale si intersechi fortemente con la ricerca di una rinnovata etica civile. Alla luce della dimostrata correlazione tra livello d’inquinamento e i problemi che ne derivano alla salute, il CNB sottolinea come i soggetti maggiormente esposti a rischio o, per la loro condizione biologica maggiormente vulnerabili, sono le donne in gravidanza, i bambini e gli anziani. Il Comitato sottolinea, inoltre, la necessità di rivedere i parametri di quantificazione e di determinazione dei “valori limite” di tossicità, alla luce delle specifiche vulnerabilità dei bambini, in ogni fase del loro sviluppo e verso ogni agente inquinante. E’ possibile utilizzare, a tal fine, i dati attualmente disponibili che permettono già ora una precisa individuazione del rischio per la salute dei minori. Nonostante le leggi che regolano l’uso delle sostanze pericolose, la gestione di rifiuti pericolosi continua a sollevare questioni etiche che non sono ancora state adeguatamente risolte dalle normative esistenti. Tali questioni vertono sull’equità della distribuzione dei rischi e sulla valutazione e gestione dei rischi per la società. Tutto ciò si è concretizzato con l’aumento dell’incidenza di tumori pediatrici, non solo nell’hinterland campano, ma anche in tutta la nazione. Anche l’alimentazione gioca un ruolo importante nell’insorgenza e prevenzione dei tumori, e la conferma dell’esistenza di una relazione causa–effetto è di scoperta recente (Berrino, et al., 2003). Studi condotti negli ultimi anni mettono in evidenza che gli alimenti e la nutrizione in generale, sono considerati fra i principali fattori ambientali in grado di influenzare l’induzione di malattie croniche non trasmissibili, in particolare l’insorgere del cancro, delle malattie cardiovascolari e degli ictus (WHO and FAO, 2003). Altra problematica di ordine etico nei pazienti oncologici pediatrici è l’eliminazione del dolore, sia psichico che fisico, connesso alla malattia e derivato dalle pratiche clinico-terapeutiche, allo scopo di migliorarne la qualità di vita e la sopravvivenza. L’attenzione più forte, attualmente, è rivolta allo studio di terapie alternative, più specifiche e selettive, efficaci nella riduzione del tumore e in grado di limitare gli effetti collaterali delle chemioterapie. Parallelamente alla necessità di migliorare la qualità della vita dei bambini oncologici occorre anche attuare programmi di prevenzione sulla base delle conoscenze disponibili, sia per quanto riguarda l’inquinamento ambientale, sia per quanto riguarda la nutraceutica, disciplina in sviluppo da alcuni anni, che nasce come “studio degli alimenti funzionali” ovvero degli alimenti in grado di migliorare la qualità della vita, favorendo benefici per la salute dell’uomo e riducendo il rischio di malattie: “un alimento può essere considerato ‘funzionale’, se è sufficientemente dimostrata la sua influenza benefica su una o più funzioni del corpo, oltre ad effetti nutrizionali adeguati, tanto da risultare rilevante per uno stato di benessere e di salute o per la riduzione del rischio di malattia. Gli effetti benefici potrebbero consistere sia nel mantenere che nella promozione di uno stato di benessere o salute e/o in una riduzione del rischio di un processo patologico o di una malattia” (Diploch et al., 1999). l ruolo protettivo degli “Alimenti Funzionali” non è ascrivibile ad una singola componente, piuttosto ad un insieme di nutrienti, contenuti in uno o più cibi, in grado di agire sinergicamente tra loro. Tali alimenti risultano necessari per l’essere umano, dal momento che i cibi sono sempre più sofisticati e presentano carenze vitaminiche e di altri nutrienti e sono spesso contaminati da sostanze tossiche per insaporirli e conservarli. L’aspettativa di vita dell’uomo, oggi, è quindi sicuramente aumentata, ma la qualità è sempre più compromessa. Per tale motivazione, l'organismo soffre di questo continuo decadimento nutrizionale e si deteriora pian piano. Da qui si evince l’importanza di una corretta e sana alimentazione perché, secondo la teoria degli alimenti di Feuerbach “I cibi si trasformano in sangue, il sangue in cuore e cervello, in materia di pensieri e sentimenti. L’alimento umano è il fondamento della cultura e del sentimento. Se volete far migliorare il popolo, in luogo di declamazioni contro il peccato, dategli un’alimentazione migliore. L’uomo è ciò che mangia” (Feuerbach L.,1862)

effects of a new human recombinant mnsod in the treatment of photoaging and actinic keratosis

Physiological processes, as aerobic metabolism and inflammatory response, generate reactive oxygen species (ROS) that may induce cellular injury when their amount is increased and antioxidant defense mechanisms are overwhelmed. Also, ROS are generated following UV skin irradiation able to deplete the natural antioxidant defenses in the skin. The increase in exposure to UV may lead to photoaging and precancerous skin lesions (actinic keratosis). New antioxidant strategies in the prevention and therapy of skin lesions are urgently needed. In this study, we evaluated the antioxidant efficacy of a recombinant form of human manganese superoxide dismutase able to inhibit reactive oxygen species production in some patients affected by severe photoaging and actinic keratosis

A new hexapeptide from the leader peptide of rMnSOD enters cells through the oestrogen receptor to deliver therapeutic molecules

A 24-amino acid leader peptide of a new human recombinant manganese superoxide dismutase can enter cells and carry molecules. Here, we demonstrated that six of the 24 amino acids penetrate cells through a particular gate represented by a specific amino acid sequence of the oestrogen receptor (ER). We analysed the internalization of the synthetic hexapeptide and the cytotoxic activity of the hexapeptide conjugated to cisplatin on a cell line panel. In most cell lines, the hexapeptide delivered an amount of cisplatin that was 2 to 8 times greater than that released by cisplatin when the drug was used alone. This increased delivery increases the therapeutic index of cisplatin and reduces side effects caused by a high dosage or long-term treatment times. We may consider this hexapeptide a new molecular carrier to deliver molecules with therapeutic activity into ER+ cells for diagnostic purposes and clinical or immune therapy

Mental Health of Long Term Survivors of Childhood and Young Adult Cancer

Background/Objectives Leukemic cells produce higher amounts of ROS than healthy cells and express low levels of antioxidant enzymes such as catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD). Recently, it was demonstrated that rMnSOD, a recombinant new isoform of MnSOD, recently isolated from human liposarcoma cell line, is able to trigger apoptosis of human T-ALL cells (99%) without toxic effects on healthy cells. The present study was aimed to verify if rMnSOD is able to induce apoptosis and to stop in G0/G1 stage of the cell cycle in pediatric patients with B-cell acute lymphoblastic leukaemia (ALL) and if it displays synergic action with daunorubicin. Design and Methods Cells were collected from three patients diagnosed for B-cell ALL at the Pediatric Oncology of University “Luigi Vanvitelli”. Cell viability, apoptosis and cell cycle of lymphoblasts and SUP-B15 cell line (ATCC) were analyzed through “ Muse Kit” after rMnSOD treatment. ROS analysis was detected with NAC. Apoptotic fragmentations of SUP-B15 were demonstrated by confocal imaging. Results We observed that low concentrations of rMnSOD are able to trigger apoptosis of SUP-B15 cell line and B-ALL cells from pediatric patients. In detail, we observed an apoptosis rate from 30% to 46% in B-ALL pediatric patient cells and of 45% in SUP-B15 cell line. Instead, cell cycle analysis showed a cell fraction decrease in G0/G1 phase. Moreover, the synergic activity of rMnSOD and Daunorubicin induces apoptosis in 92% of cells, by comparing the treatment with the single substances, rMnSOD (64,7%) and Daunorubicin (23,9%). Confocal microscopy analysis revealed internalization of rMnSOD in SUP-B15 cells and evident apoptotic alterations, such as nuclear fragmentations and apoptotic-bodies. In conclusion, rMnSOD exerts toxic activity only against cancer cells, by enhancing drug effect, thus allowing to utilize lower concentration of standard chemotherapy to increase the apoptosis level

Monitoraggio ematologico mediante determinazione dell'AchE e del Tfr, quali biomarkers di danno tossico da pesticidi nel ratto.

Obiettivi. Sono state studiate le alterazioni ematologiche prodotte da danno tossico indotto in ratti Wistar dall’assunzione di DDE con la dieta, mediante monitoraggio dei parametri ematologici e l'identificazione di biomarkers, quali l’acetilcolinesterasi (AchE) e il recettore per la transferrina (TfR) sulle cellule eritroidi. Materiali e metodi. Ratti Wistar di sesso maschile, di 60 giorni di età e del peso di 400 g, suddivisi in 4 gruppi sperimentali sottoposti rispettivamente a: 1) dieta iperlipidica (40% in grassi) associata a trattamento con DDE (10 mg/Kg per peso corporeo) per 4 settimane (T2); 2) dieta standard (10% in grassi) associata a DDE (10 mg/Kg per peso corporeo) per 4 settimane (T2); 3) dieta iperlipidica (40% in grassi) associata a trattamento con DDE (10 mg/Kg per peso corporeo) per 4 settimane (T2) seguite da 2 settimane di dieta di restrizione (T3); 4) dieta standard (10% in grassi) associata a DDE (10 mg/Kg per peso corporeo) per 4 settimane (T2) seguite da 2 settimane di dieta restrizione (T3). Monitoraggio ematologico su campioni di sangue con litio eparina: determinazione spettrofotometrica dell’Hb, microematocrito, conta cellulare in camera di Bürker, formula leucocitaria, indici eritrocitari, analisi spettrofotometrica dell’AchE, rivelazione in immunocitochimica e in immunofluorescenza dell’AchE e del TfR su apposizioni midollari prima (T0) e dopo (T2-T3) trattamento con DDE. Risultati. Nei ratti di tutti i gruppi sperimentali, tra tempo iniziale (T0) e tempo finale (T2-T3) si è osservato: diminuzione della concentrazione di Hb, dell’Ht, del numero degli eritrociti e dei leucociti, dell’MCHC, e un aumento dell’MCV e dell’MCH; diminuzione dell’attività dell’AchE; riduzione della immunopositività dell’AchE e aumento della immunopositività del TfR nelle cellule eritroidi midollari. Conclusioni. L’assunzione del DDE con la dieta induce anemia macrocitica e citopenia periferica probabilmente conseguente a danno tossico midollare. Inoltre, la riduzione dell’attività enzimatica dell’AchE, la ridotta positività dell’AchE e l’aumentata positività del TfR a seguito di trattamento con DDE, suggeriscono che sia l’AchE che il TfR possano essere impiegati come markers di danno tossico da pesticidi

La coagulazione nell’Orso bruno marsicano (Ursus arctos)

Obiettivi: L'obiettivo dello studio è stato quello di valutare il sistema coagulativo attraverso lo studio della via estrinseca e di quella intrinseca dell’orso bruno marsicano (Ursus arctos marsicanus) del quale non sono presenti dati in letteratura. Tale specie è attualmente classificata dall'IUCN come «critico», ovvero a rischio estremamente alto di estinzione in natura. Materiali e metodi: Il primo esemplare utilizzato per lo screening emocoagulativo è stato un esemplare femmina del peso di 150 Kg. Il prelievo, eseguito in primavera nel Parco Faunistico d’Abruzzo di Castel di Sangro, Località Brionna, è stato effettuato, dopo narcosi, con accesso venoso giugulare in provette vacutainer contenenti rispettivamente EDTA, litio eparina e sodio-citrato. L’EDTA si è rivelato un anticoagulante non efficace in tale specie. Dal campione eparinizzato è stato effettuato l’emocromo e uno screening ematochimico completo dello studio della funzionalità epatica. Dal campione citratato è stato ottenuto, previa centrifugazione, il plasma usato per la determinazione dell’assetto coagulativo mediante metodi, sia automatizzati (Coagulometro Advance IL con reagenti refrigerati e temperatura di lavoro e incubazione a 37°C) sia manuali, in BM a 37° C. Attraverso i tests PT (tempo di protrombina) e aPTT (tempo di protrombina parziale attivata); misura della concentrazione di fibrinogeno sec. la metodica funzionale di Clauss (aggiunta di eccesso di Trombina). Il plasma dopo centrifugazione presentava una tenue intensità cromogena. Risultati: Dalle analisi effettuate l’esemplare è risultato in stato di buona salute. La valutazione del test del PT, in toto, come ci si aspettava dalla debole intensità cromogena, non ha dato risultati. Il tempo di protrombina è stato quindi effettuato allungando i tempi di incubazione e applicando la tecnica del Mix con uguali quantità di Plasma umano normale. I risultati ottenuti dopo correzione mostrano un INR normale e inferiore a 1. L’aPTT è invece fallito anche in tempi estesi. Per contro i valori del fibrinogeno riscontrati si sono rivelati molto più alti rispetto a quelli medi dell’uomo. Conclusioni: Da questi risultati sembrerebbe che l’Orso Marsicano mostri una deficienza fattoriale FXII, FXI, FIX, FVIII, Callicreina, Chininogeno ad alto peso Molecolare (HMWK) responsabili a cascata dell’attivazione della via intrinseca. Sono in corso analisi su altri esemplari

Effects of a New Human Recombinant MnSOD in the Treatment of Photoaging and Actinic Keratosis.

Physiological processes, as aerobic metabolism and inflammatory response, generate reactive oxygen species (ROS) that may induce cellular injury when their amount is increased and antioxidant defense mechanisms are overwhelmed. Also, ROS are generated following UV skin irradiation able to deplete the natural antioxidant defenses in the skin. The increase in exposure to UV may lead to photoaging and precancerous skin lesions (actinic keratosis). New antioxidant strategies in the prevention and therapy of skin lesions are urgently needed. In this study, we evaluated the antioxidant efficacy of a recombinant form of human manganese superoxide dismutase able to inhibit reactive oxygen species pro- duction in some patients affected by severe photoaging and actinic keratosi

Effects of a New Human Recombinant MnSOD in the Treatment of Photoaging and Actinic Keratosis

Physiological processes, as aerobic metabolism and inflammatory response, generate reactive oxygen species (ROS) that may induce cellular injury when their amount is increased and antioxidant defense mechanisms are overwhelmed. Also, ROS are generated following UV skin irradiation able to deplete the natural antioxidant defenses in the skin. The increase in exposure to UV may lead to photoaging and precancerous skin lesions (actinic keratosis). New antioxidant strategies in the prevention and therapy of skin lesions are urgently needed. In this study, we evaluated the antioxidant efficacy of a recombinant form of human manganese superoxide dismutase able to inhibit reactive oxygen species production in some patients affected by severe photoaging and actinic keratosis

Apoptotic Death of M2 acute myeloid leukemia cells by ROS Production

The main treatment of Acute Myeloid Leukemia in children is chemotherapy, which can lead to side effects. Recently, a new isoform of human MnSOD was isolated and obtained in a synthetic recombinant form (rMnSOD). This isoform can kill T-ALL cells, without cytotoxic effects on healthy cells (1). The rMnSOD is characterized by the presence of a leader peptide, which allows the protein to enter cells through oestrogen receptors unlike the wild type form. The selective oncotoxic activity of rMnSOD is due to an increase in the level of H2O2 in cancer cells, which contain lower levels of catalase than healthy cells (2). In this study we analyzed the rMnSOD effects on Kasumi-1 cell line. Methods Detection of oestrogen receptors (ER1 and ER2) was obtained by qPCR assay. Cell viability and apoptosis were analyzed by flow cytometry through Annexin V assay after 1 µM, 1.5µM and 2µM rMnSOD treatments. Apoptotic fragmentations were demonstrated by confocal imaging. Mitochondria were detected by MitoTracker® Red CMXRos. Results A very high amount of both ER1 and ER2 was detected in Kasumi-1 cells. Annexin V analysis showed that 2 µM rMnSOD treatment induced apoptosis in cells (about 50%). Confocal microscopy showed typical alterations of apoptosis, following 24h treatment of 1.5μM and mainly 2μM rMnSOD, such as nuclear fragmentations and apoptotic-bodies. The internalization of rMnSOD in mitochondria was demonstrated by its colocalization with MitoTracker, following 6h incubation. In conclusion, rMnSOD exerts toxic activity against leukemia cell line. Further observations of rMnSOD effects on AML M2 pediatric patient cells are in progress. References 1.Pica A et al. J. Cell Physiol 2015, 230(5):1086-93. 2.Borrelli A et al. Nature Sci Rep 2016, 4;6:18691

Presence of FLT3 Mutations Does Not Impair Stem Cell Mobilization and Feasibility of Autologous Peripheral Blood Stem Cell Transplantation in Acute Myeloid Leukemia

AbstractFetal liver tyrosine kinase 3 (FLT3) mutations represent a powerful prognostic indicator in acute myeloid leukemia (AML). Further, interaction between FLT3 and its ligand plays a role in normal hematopoiesis. Accordingly, FLT3 mutations may affect mobilization of peripheral blood stem cells (PBSCs) and feasibility of autologous stem cell transplantation (ASCT) in AML. We analyzed the effect of FLT3 mutations on mobilization of CD34+ cells and on PBASCT feasibility from 111 patients with AML, with a median age of 58 years and normal karyotype. Overall, 23 patients (21%) had FLT3 mutations. The complete remission rate was 74% and was not influenced by FLT3 mutations (73% for patients with FLT3− and 78% for those with FLT3+; P= .78). The successful mobilization rate was 79% and was comparable for patients with FLT3− and with FLT3+ (P = .42). Median numbers of CD34+ cells collected were 7.6 × 106/kg and 7.1 × 106/kg for patients with FLT3− and those with FLT3+, respectively (P = .64). Among 73 patients evaluated for mobilization, feasibility of ASCT was 71%, and there was no difference between patients with FLT3− (74%) and those with FLT3+ (61%), P = .43. We conclude that the FLT3 mutations have no influence on mobilization of CD34+ cells or on feasibility of PBASCT in patients with AML and normal karyotype