Investigação fitoquímica e de atividades biológicas de Terminalia phaeocarpa Eichler em modelos relacionadas à síndrome metabólica.
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Phytochemical investigation and biological activities of Terminalia phaeocarpa Eichler in models related to metabolic syndrome
Primeiro orientador
Membros da banca
Rodinei Augusti
Flávio Henrique Reginatto
Aline Carvalho Pereira
Andrea de Castro Perez
Flávio Henrique Reginatto
Aline Carvalho Pereira
Andrea de Castro Perez
Resumo
Síndrome metabólica (SM) é caracterizada pela ocorrência simultânea de pelo menos três das quatro
manifestações: diabetes, obesidade, dislipidemia e hipertensão. A abordagem terapêutica atual da
SM se baseia no emprego de fármacos diversos para tratar cada componente individualmente,
resultando em alto custo e baixa adesão ao tratamento, além do emprego de abordagens não
farmacológicas. Portanto, a busca de novos fármacos que atuem simultaneamente nos componentes
da SM é imperiosa. Nesse contexto, derivados vegetais são promissores, com destaque para
espécies do gênero Terminalia empregadas na medicina Ayuvérdica. Terminalia phaeocarapa
Eichler e Terminalia glabrescens Mart., espécies ocorrentes em MG, foram selecionadas para estudo
visando obter constituintes bioativos na SM, a partir da avaliação da atividade biológica em um painel
de ensaios in vitro e in vivo relacionados à síndrome. Os extratos etanólicos das folhas, obtidos por
percolação, e as frações em n-hexano, diclorometano, acetato de etila (EtOAc) e metanol/água (7:3)
(MeOH:H2O), obtidas por partição, foram inicialmente avaliados in vitro frente à liberação de citocinas
pró-inflamatórias (IL-1β, TNF-α e CCL-2) em células THP-1 estimuladas por LPS. Ambos os extratos
e a maioria das frações foram ativos, observando-se maior atividade para as frações EtOAc e
MeOH:H2O de T. phaeocarpa, com respectivos valores de pCI50 = 4,69 ± 0,01 e pCI50 = 4,54 ± 0,02
para TNF-α, pCI50 = 4,86 ± 0,02 e pCI50 = 4,75 ± 0,01 para IL-1β, não sendo observada relação
concentração-resposta para CCL-2. Por esta razão, T. phaeocarpa foi selecionada para continuidade
dos estudos. O extrato inibiu a atividade da α-amilase (pCI50 = 4,46 ± 0,27) e as frações em EtOAc e
MeOH:H2O induziram inibição concentração-dependente da α-glicosidase (pCI50 = 5,79 ± 0,11 e
pCI50 = 5,74 ± 0,05, respectivamente). O extrato (pCI50 = 3,97 ± 0,12) e as frações EtOAc (pCI50 =
3.87 ± 0.04) e MeOH:H2O (FrMeOH pCI50 = 3,67 ± 0,14) também inibiram a atividade da lipase. No
teste de tolerância oral ao amido, o extrato de T. phaeocarpa (100 mg/kg) reduziu a glicemia dos
animais no intervalo de tempo avaliado. As frações em EtOAc e MeOH:H2O derivadas deste extrato
também foram avaliadas, observando-se maior atividade para a primeira. A atividade hipoglicemiante
do extrato de T. phaeocarpa foi ensaiada in vivo e não se observou redução significativa da glicemia.
A atividade antidiabética de T. phaeocarpa foi avaliada em modelo murino de diabetes induzido por
nicotinamida/estreptozotocina. Os animais tratados com a fração EtOAc (100 mg/kg) apresentaram
redução no ganho de peso e glicemia, bem como melhora nos parâmetros renais. Já em modelo
murino de SM induzido por dieta hiperlipídica e frutose em água, a fração EtOAc (100 mg/kg)
controlou o ganho de peso dos animais, reduziu a ingestão de alimento, bem como a glicemia, além
de manter a reatividade vascular equivalente àquela dos animais que receberam dieta regular. A
composição química do extrato e das frações EtOAc e MeOH:H2O foi analisada por cromatografia
líquida de ultra eficiência acoplada a espectrômetro de massas (CLUE-EM) com ionização por
electrospray (ESI), levando à identificação putativa de 38 substâncias de natureza fenólica, como
taninos, flavonoides e ácidos orgânicos, entre outros, todos inéditos para a espécie. Visando isolar o
constituinte majoritário da fração EtOAc, esta foi refracionada por cromatografia em coluna de
Sephadex LH-20 e CLAE em escala preparativa. Obteve-se um sólido de coloração amarelada que
teve sua estrutura química caracterizada por CLUE-EM e RMN de 1H e de 13C com experimentos
mono e bidimensionais. Os dados obtidos permitiram sua identificação inequívoca como sendo 1-α
O-galoilpunicalagina, cuja ocorrência em T. phaeocarpa é inédita. Tendo em vista relatos prévios na
literatura da atividade de polifenóis diversos em componentes da SM, é provável que os efeitos
biológicos observados para T. phaeocarpa estejam relacionados aos constituintes identificados. Este
é o primeiro estudo relatando atividades biológicas e composição química de T. phaeocarpa.
Abstract
Metabolic syndrome (MS) is characterized by the simultaneous occurrence of at least three out of the
following clinical manifestations: diabetes, obesity, dyslipidemia, and hypertension. The therapeutic
management of MS is currently based on the use of different drugs to target each component
separately, resulting in high cost and low treatment adherence, in addition to non-pharmacological
approaches. Therefore, the search for new therapeutic agents that act simultaneously on MS
components is imperative. Thus, plants are promising sources of bioactive components in MS,
specially Terminalia species, widely used in the Ayurvedic medicine. Terminalia phaeocarapa Eichler
and Terminalia glabrescens Mart., are plant species found in MG. They were selected for study aiming
to evaluate their biological activity in a panel of in vitro and in vivo tests related to MS. The ethanol
extracts of the leaves from both species, obtained by percolation, and the fractions in n-hexane,
dichloromethane, ethyl acetate (EtOAc) and methanol/water (7:3) (MeOH:H2O), obtained by partition,
were initially evaluated in vitro in LPS-stimulated THP-1 cells to assay the effect on the release of
pro-inflammatory cytokines (IL-1β, TNF-α and CCL-2). Both extracts and fractions were active, in
particular the EtOAc and MeOH:H2O fractions of T. phaeocarpa, which elicited inhibitory effect of
cytokine release with pIC50 = 4.69 ± 0.01 and pIC50 = 4.54 ± 0.02 for TNF-α, respectively, pIC50 = 4.86
± 0.02 and pIC50 = 4.75 ± 0.01 for IL-1β, respectively, whereas no concentration-response relationship
was observed for CCL-2 inhibition. For this reason, T. phaeocarpa was selected for further studies.
The extract of T. phaeocarpa inhibited α-amylase activity (pCI50 = 4.46 ± 0.27) and the EtOAc and
MeOH:H2O fractions induced concentration-dependent inhibition of α-glycosidase (pIC50 = 5.79 ± 0.11
and pIC50 = 5.74 ± 0.05, respectively). The extract (pIC50 = 3.97 ± 0.12) and the EtOAc (pIC50 = 3.87
± 0.04) and MeOH:H2O (FrMeOH pIC50 = 3.67 ± 0.14) fractions also inhibited the lipase activity. In
the oral starch tolerance test, the extract of T. phaeocarpa (100 mg/kg) reduced the glycemia of the
animals in the evaluated period of time. The EtOAc and MeOH:H2O fractions derived from this extract
were also tested and the first one showed greater pontency. The hypoglycemic activity of T.
phaeocarpa extract was tested in vivo and there was no significant reduction in blood glucose. The
antidiabetic activity of T. phaeocarpa was evaluated in a murine model of diabetes induced by
nicotinamide/streptozotocin. The animals treated with the EtOAc fraction (100 mg/kg) showed a
reduction in weight gain and blood glucose, as well as an improvement in renal parameters. In a
murine model of MS induced by a high-fat diet and fructose in water, the EtOAc fraction (100 mg/kg)
controlled the weight gain of the animals, reduced food intake, as well as blood glucose, in addition
to maintaining equivalent vascular reactivity to the group fed with regular diet. The chemical
composition of the extract and the EtOAc and MeOH:H2O fractions were analyzed by ultra-high
performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer (UHPLC-MS) with electrospray
ionization (ESI). It led to the putative identification of 38 phenolic compounds, such as tannins,
flavonoids and organic acids, among others, whose occurrence in T. phaeocarpa is here described
for the first time. Aiming to isolate the major constituent of the EtOAc fraction, it was subjected to
column chromatography over LH-20 Sephadex and preparative RP-HPLC. A yellowish-colored solid
was obtained, which had its chemical structure characterized by UHPLC-MS and 1H and 13C NMR
with one- and two-dimensional experiments. The obtained data allowed its unequivocal identification
as 1-α-O-galloylpunicalagin, a compound never reported for T. phaeocarpa. Based on previous
reports on the activity of several polyphenols in MS components, it is feasible to suppose that the
biological effects here described for T. phaeocarpa are related to compounds of this class. This is the
first study reporting the biological activities and the chemical composition of T. phaeocarpa.
Assunto
Palavras-chave
Terminalia phaeocarpa, Ensaios in vivo, Ensaios in vitro, Atividade antidiabética, Síndrome metabólica, Polifenóis, Galoilpunicalagina