Bioactive Properties of Mediterranean Diet Components Sulforaphane and Isoeugenol on Mitochondrial Function and Antioxidant System

Obesity, is a chronic metabolic disorder characterized by excessive accumulation of adipose tissue. It is not only an organic condition, but a complex multifactorial disease that significantly affects physical health, psychosocial well-being, and overall quality of life. At the cellular level, obesity is associated with chronic inflammation, adipocytes disfunction and mitochondrial alterations. This thesis investigates the effects of two bioactive compounds derived from the Mediterranean diet, Sulforaphane and Isoeugenol, on mitochondrial function aiming to explore their potential protective role against obesity-related cellular dysfunction. 3T3-L1 preadipocytes were used as an in vitro model to evaluate cell viability, metabolic activity and mitochondrial function under different treatment conditions. Sulforhodamine B (SRB) assay was performed to assess cell proliferation and biomass under compound exposure. In parallel, Seahorse XF analysis was employed to evaluate mitochondrial respiration and bioenergetic parameters. The results showed distinct cellular responses to the teste compounds, indicating that both can modulate mitochondrial function, with Sulforaphane showing a more pronounced effect under stress-related conditions. These findings suggest a potential role for Mediterranean diet-derived bioactive molecules in maintaining mitochondrial homeostasis and improving cellular function in obesity and related metabolic disorders.

L’obesità è una malattia metabolica cronica e multifattoriale, caratterizzata da un eccessivo accumulo del tessuto adiposo e da numerose alterazioni a livello sistemico e cellulare. Si tratta di una condizione che, oltre a compromettere la salute fisica, incide significativamente sul benessere psicosociale e sulla qualità della vita. A livello cellulare, l’obesità è associata a infiammazione cronica, disfunzione degli adipociti e alterazioni della funzionalità mitocondriale, con conseguenze sul metabolismo energetico. Questa tesi studia il potenziale effetto di due composti bioattivi tipici della dieta Mediterranea, Sulforafano e Isoeugenolo valutandone il possibile ruolo protettivo nei confronti delle disfunzioni mitocondriali associate all’obesità. Sono stati utilizzati preadipociti 3T3-L1, sottoposti a diverse condizioni sperimentali per analizzare la vitalità cellulare, metabolica e la respirazione mitocondriale. A tal fine, è stato utilizzato il saggio SRB (Sulforhodamine B) per valutare la proliferazione e la biomassa cellulare, mentre la tecnologia Seahorse XF ha permesso di monitorare i principali parametri bioenergetici tra cui la capacità respiratoria. I risultati evidenziano una modulazione della funzione mitocondriale da parte di entrambi i composti in condizioni di stress, con un effetto più marcato per il Sulforafano. I dati ottenuti suggeriscono che i composti bioattivi analizzati, potrebbero contribuire al mantenimento dell’omeostasi mitocondriale e sostenere la funzionalità cellulare in contesi di obesità e disturbi metabolici correlati.