In questo studio, gli oli essenziali (OE) e gli idrolati (Hy) provenienti dalle filiere di approvvigionamento italiane di canapa (Cannabis sativa L. Kompolti cv.) e luppolo (Humulus Lupulus L., Chinook cv.) sono stati caratterizzati chimicamente e testati per indagarne per la prima volta il potenziale apoptotico. Sono state eseguite tecniche di cromatografia gassosa in spazio di testa-spettrometria di massa (HS-GC-MS) per descrivere il loro profilo chimico volatile, evidenziando una composizione ricca di derivati terpenici come monoterpeni e sesquiterpeni tra i quali β-mircene, limonene, β-cariofillene e α-umulene erano i principali costituenti degli OE; al contrario, linalolo, cis-p-ment-2,8-dien-1-olo, terpinen-4-olo, α-terpineolo, ossido di cariofillene e τ-cadinolo sono stati trovati negli Hy. L’attività citotossica degli oli essenziali (OE) e dell’estratto di luppolo (Hys) su cellule di leucemia umana (HL60), cellule di neuroblastoma umano (SH-SY5Y), cellule di adenocarcinoma mammario metastatico umano (MCF7), cellule di adenocarcinoma mammario umano (MDA) e cellule epiteliali mammarie normali (MCF10A) è stata studiata mediante test MTT e analisi citofluorimetrica. Sono state inoltre eseguite analisi di microscopia elettronica a scansione e a trasmissione per definire i cambiamenti ultrastrutturali e il meccanismo di morte cellulare per le cellule HL60. È stata evidenziata un’induzione del meccanismo apoptotico per gli OE di canapa e luppolo dopo il trattamento con la corrispondente dose EC50. Inoltre, le indagini TEM e SEM hanno rivelato le caratteristiche tipiche indotte dalla via apoptotica. Pertanto, grazie all’integrazione delle metodologie applicate con le tecniche utilizzate, questo lavoro fornisce una panoramica sul profilo metabolomico e sul potenziale apoptotico degli OE di canapa e luppolo e, per la prima volta, anche dell’estratto di luppolo (Hys). I risultati di questo studio preliminare confermano che gli oli essenziali e gli isotopi di Cannabis e Humulus sono fonti di molecole bioattive con molteplici effetti biologici ancora da esplorare.
Valori EC50 di EO (a) e Hys (b) derivati da canapa Kompolti e luppolo Chinook. I valori sono espressi in mg/mL ± errore standard della media (sem).
Analisi citofluorimetrica dei trattamenti con oli essenziali di canapa Kompolti e luppolo Chinook su cellule HL60 per la determinazione dell’apoptosi mediante colorazione con AnnexinV-FITC/PI. (A): Controllo; (B): Puromicina; (C): Olio essenziale di canapa Kompolti; (D): Olio essenziale di luppolo Chinook. L: cellule vive; EA: cellule in fase di apoptosi precoce; LA: cellule in fase di apoptosi tardiva; N: cellule necrotiche.
Indagini SEM e TEM sulle modificazioni ultrastrutturali indotte dai trattamenti con oli essenziali di canapa Kompolti e luppolo Chinook su cellule HL60. (A–D) Micrografia di cellule HL60 trattate con olio essenziale di canapa. (E–H) Micrografia di cellule HL60 trattate con olio essenziale di luppolo. n, nucleo; freccia, cellula morta; mb, corpi multilamellari; asterisco, nucleo frammentato. Barre = (A–C,E–G) 5 μm; (D,H) 2 μm.