Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/82257
Type: Tese
Title: Fitoquímica, atividade antiviral e efeito sobre citocinas pró-inflamatórias de plantas da família Asteraceae visando à identificação de agentes ativos contra o SARS-CoV-2.
Authors: Maria Beatriz de Oliveira Rabelo
First Advisor: Rodrigo Maia de Pádua
First Co-advisor: Fernão Castro Braga
First Referee: Betânia Barros Cota
Second Referee: Lirlândia Pires de Sousa
Third Referee: Vivian Vasconcelos Costa
metadata.dc.contributor.referee4: Denise Coutinho Endringer
Abstract: A pandemia de COVID-19 impulsionou uma busca urgente por terapias eficazes contra o SARS-CoV-2 capazes de combater tanto a infecção viral quanto as respostas inflamatórias associadas. Apesar do uso das vacinas no controle da doença, a eficácia reduzida contra novas variantes destaca a necessidade de alternativas terapêuticas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo isolar e identificar substâncias com atividade antiviral frente ao SARS-CoV-2 e com atividade sobre a inibição da liberação de citocinas pró-inflamatórias, a partir da triagem de espécies vegetais da família Asteraceae. Inicialmente, seis extratos etanólicos de espécies de Baccharis e Campovassouria e frações derivadas foram triados em células L929 infectadas com o β-coronavírus murino MHV-3 em concentrações não citotóxicas (10 e 30 µg/mL). O extrato de Campovassouria cruciata, bem como as frações hexânica (Hex) e diclorometânica (Dcm), foram os que mais reduziram a carga viral. Essas frações também foram testadas em células Calu-3 infectadas com SARS-CoV-2, e a fração Dcm reduziu a carga viral em 1,3 log. Também, foi avaliado o potencial dos extratos e frações de C. cruciata, Baccharis stylosa e Baccharis imbricata na inibição da liberação de citocinas pró-inflamatórias em células A549 estimuladas com IFN-γ e TNF, sendo as frações diclorometânicas derivadas dos extratos as mais promissoras e, portanto, selecionadas para os estudos fitoquímicos. Após sucessivos fracionamentos, foram isoladas quatro substâncias da fração Dcm de C. cruciata, a umbeliferona, a 3-epi-leptocarpina, uma lactona sesquiterpênica inédita, além da leptocarpina e da arturina. Da fração Dcm de B. stylosa, foi isolado um flavonoide inédito (3-O-(2-metil-butanoato)-5,7-di-hidroxi-4’-metoxi-flavona), com um grupo metil-butírico como substituinte, além da descrição dos dados espectroscópicos dos dois diterpenos com esqueleto labdânicos ((E)-13-metil-12-(((9R,10R)-4,4,10-trimetil-8-metilenodecahidronaftaleno-9-il)metileno)-2(5H)diona e nicandrona) isolados anteriormente. E, da fração Dcm de B. imbricata, foi isolado do 12-epi-nicandrodiol, relatado pela primeira vez nessa espécie. Na sequência, todas as substâncias isoladas foram avaliadas quanto ao potencial de inibição da liberação das citocinas IL-6 e IL-8 em células A549 de adenocarcinoma pulmonar, estimuladas com IFN-γ e TNF, bem como a capacidade de inibir a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Todas inibiram, em maior ou menor proporção, os níveis de citocinas, de forma concentração dependente, enquanto os níveis de EROs foram aumentados pela umbeliferona, pelo flavonoide inédito e pelos dois diterpenos, e reduzidos pelas lactonas sesquiterpênicas. Por fim, o potencial antiviral das substâncias isoladas de C. cruciata foi demonstrado através da redução da carga viral em células Calu-3 infectadas com SARS-CoV-2 (1,7 a 2,0 log). Os resultados obtidos evidenciam o potencial promissor dos extratos de C. cruciata, B. stylosa e B. imbricata como fontes promissoras de moléculas com atividades antivirais e anti-inflamatórias.
Abstract: The COVID-19 pandemic has driven an urgent quest for effective therapies against SARS-CoV-2 capable of combating both viral infection and associated inflammatory responses. Despite the use of vaccines in disease control, their reduced efficacy against new variants underscores the need for therapeutic alternatives. In this context, this study aimed to isolate and identify substances with antiviral activity against SARS-CoV-2 and activity in inhibiting the release of pro-inflammatory cytokines, through screening of plant species from the Asteraceae family. Initially, six ethanolic extracts from Baccharis and Campovassouria species and derived fractions were screened in L929 cells infected with the murine β-coronavirus MHV-3 at non-cytotoxic concentrations (10 and 30 µg/mL). Campovassouria cruciata extract, along with hexane (Hex) and dichloromethane (Dcm) fractions, showed the greatest reduction in viral load. These fractions were also tested in Calu-3 cells infected with SARS-CoV-2, with the Dcm fraction reducing viral load by 1.3 log. Additionally, the potential of extracts and fractions from C. cruciata, Baccharis stylosa, and Baccharis imbricata in inhibiting the release of pro-inflammatory cytokines in IFN-γ and TNF-stimulated A549 cells was evaluated, with dichloromethane fractions from the extracts showing the most promise and thus selected for phytochemical studies. Following successive fractionations, four substances were isolated from C. cruciata Dcm fraction: umbelliferone, 3-epi-leptocarpin, a novel sesquiterpene lactone, in addition to leptocarpin and arturin. From B. stylosa Dcm fraction, a novel flavonoid (3-O-(2-methyl-butyrate)-5,7-di-hydroxy-4'-methoxy-flavone) with a methyl-butyric group as substituent was isolated, alongside the spectral data description of two labdane-type diterpenes ((E)-13-methyl-12-(((9R,10R)-4,4,10-trimethyl-8-methylenedecahydronaphthalen-9-yl)methylene)-2(5H)dione and nicandrona) previously isolated. From B. imbricata Dcm fraction, 12-epi-nicandrodial, reported for the first time in this species, was isolated. Subsequently, all isolated substances were evaluated for their potential to inhibit the release of IL-6 and IL-8 cytokines in IFN-γ and TNF-stimulated A549 lung adenocarcinoma cells, as well as their ability to inhibit reactive oxygen species (ROS) production. All showed concentration-dependent inhibition of cytokine levels, while umbelliferone, the novel flavonoid, and the two diterpenes increased ROS levels, and sesquiterpene lactones reduced them. Finally, the antiviral potential of substances isolated from C. cruciata was demonstrated by reducing viral load in Calu-3 cells infected with SARS-CoV-2 (1.7 to 2.0 log). These findings highlight the promising potential of C. cruciata, B. stylosa, and B. imbricata extracts as valuable sources of molecules with antiviral and anti-inflammatory activities.
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: FARMACIA - FACULDADE DE FARMACIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/82257
Issue Date: 17-Feb-2025
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese_Maria_Beatriz.pdf10.44 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons