Publicação
Acanthus mollis as a Source of New Health Products
| Resumo: | Acanthus mollis L. é uma planta nativa da região mediterrânica, tradicionalmente utilizada para tratar feridas e queimaduras e, internamente, como diurético, além de aliviar inflamações do trato digestivo e urinário. Ao contrário de outras plantas do género Acanthus, o conhecimento fitoquímico desta planta é escasso, e o seu potencial terapêutico ainda não foi cientificamente comprovado.Para este projeto, foi selecionado um extrato etanólico a 96% (EEt) com base no nosso trabalho publicado anteriormente. Perfis cromatográficos qualitativos e quantitativos foram determinados por HPLC-PDA-ESI/MSn e HPLC-PDA, evidenciando fitoquímicos como benzoxazinóides, fenilpropanóides e flavonóides; sendo as duas primeiras classes predominantes. Foram utilizadas técnicas cromatográficas de fracionamento e isolamento, como cromatografia em coluna a pressão normal ou média por Cromatografia Flash. Várias fases estacionárias (Sephadex LH-20, Sílica, Celulose e Fase Reversa) foram testadas, tendo o Sephadex LH-20 e a Fase Reversa apresentado bons resultados. O principal composto, 2,4-dihidroxi-1,4-benzoxazin-3-ona (DIBOA), foi isolado e identificado por técnicas espectroscópicas de Ressonância Magnética Nuclear de ¹H e ¹³C. Outros compostos presentes, como HBOA e verbascósido, foram adquiridos para estudos posteriores.O EEt e os seus principais compostos foram avaliados quanto às atividades antioxidante/antirradicalar, anti-inflamatória, anticancerígena e de inibição da tirosinase. O EEt apresentou um IC50 de 40,00 ± 1,59 μg/mL contra DPPH, além de uma notável capacidade antioxidante, particularmente para o anião superóxido (IC50 = 29,42 ± 1,99 μg/mL), um radical biologicamente prejudicial que promove a oxidação ao nível celular. Uma atividade anti-inflamatória significativa em macrófagos RAW 264.7 foi verificada em relação ao EEt (IC50 = 28,01 μg/mL), sendo que o DIBOA mostrou um IC50 próximo de 5 μg/mL (27,60 µM). Importa salientar que o EEt não foi citotóxico para queratinócitos e macrófagos. A expressão génica de alguns marcadores anti-inflamatórios foi também avaliada utilizando a reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa em tempo real (rt-PCR), medindo os níveis de mRNA de genes que codificam a síntese de óxido nítrico induzível, interleucinas e TNF-α. O EEt e o DIBOA exibem propriedades anti-inflamatórias ao regularem negativamente o Nos2 e Ilb.Quanto à atividade anticancerígena in vitro, EEt e os seus compostos foram testados na linha celular tumoral WiDr (cancro do cólon) usando exposição em múltiplas doses e o ensaio de redução do MTT. O EEt e o DIBOA demonstraram efeitos inibitórios do crescimento das células WiDr. A atividade anticancerígena in vivo do EEt e do DIBOA foi avaliada usando ratinhos machos BALB/c (-) nude. O crescimento tumoral foi monitorizado usando imagem macroscópica e microPET. Os tratamentos retardaram a progressão tumoral, mas não reduziram o tamanho do tumor, sendo que o EEt apresentou um crescimento tumoral mais lento, mantendo dimensões semelhantes por um período mais longo e induzindo apoptose e substituição fibrosa/adiposa em comparação com o DIBOA.Relativamente à atividade anti-tirosinase, EEt mostrou uma notável inibição (IC50 = 1,21 µg/mL), mediada principalmente pelo DIBOA e verbascósido, por um mecanismo não competitivo. Curiosamente, foi observado um efeito sinérgico entre estes compostos. O EEt não foi citotóxico para queratinócitos e fibroblastos (linhas celulares HaCaT e 3T3).Considerando uma futura aplicação dérmica, o EEt foi incorporado em três diferentes formulações: Carbopol 940, Pluronic F-127 e uma emulsão óleo-em-água em concentrações não tóxicas. A libertação in vitro dos fitoquímicos ativos foi avaliada utilizando células de difusão de Franz. Estudos de libertação indicaram cinéticas de libertação complexas para as formulações de Carbopol e Pluronic F-127, enquanto o creme óleo/água apresentou melhor controlo da libertação.A variação sazonal dos fitoquímicos e das atividades antioxidante, anti-inflamatória e inibidora da tirosinase do extrato de folhas de A. mollis foi também avaliada em material recolhido em diferentes estádios (jovem, pré-floração e floração) por dois anos consecutivos. O DIBOA foi predominante no estádio vegetativo inicial, mas diminuiu à medida que a planta amadurecia, bem como com a temperatura, humidade e luz solar. As amostras com maior quantidade deste composto apresentaram maior atividade anti-inflamatória e anti-tirosinase. O verbascósido manteve-se mais estável, afetando principalmente a atividade antioxidante.Em conclusão, esta investigação levou à identificação de novos compostos em A. mollis, como DIBOA e verbascósido, validou alguns dos usos tradicionais, particularmente as propriedades anti-inflamatórias, e revelou potenciais novas aplicações, como inibição da tirosinase e propriedades anticancerígenas. Estes achados expandem o perfil fitoquímico da planta e abrem perspetivas para investigar o seu potencial terapêutico |
|---|---|
| Autores principais: | Matos, Patrícia Raquel da Silva |
| Assunto: | Acanthus mollis Actividade anti-inflamatória Atividade antioxidante Capacidade Anticancerígena Farmacognosia Acanthus mollis Anti-inflammatory activity Anticancer capacity Antioxidant activity Pharmacognosy |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade de Coimbra |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Resumo: | Acanthus mollis L. é uma planta nativa da região mediterrânica, tradicionalmente utilizada para tratar feridas e queimaduras e, internamente, como diurético, além de aliviar inflamações do trato digestivo e urinário. Ao contrário de outras plantas do género Acanthus, o conhecimento fitoquímico desta planta é escasso, e o seu potencial terapêutico ainda não foi cientificamente comprovado.Para este projeto, foi selecionado um extrato etanólico a 96% (EEt) com base no nosso trabalho publicado anteriormente. Perfis cromatográficos qualitativos e quantitativos foram determinados por HPLC-PDA-ESI/MSn e HPLC-PDA, evidenciando fitoquímicos como benzoxazinóides, fenilpropanóides e flavonóides; sendo as duas primeiras classes predominantes. Foram utilizadas técnicas cromatográficas de fracionamento e isolamento, como cromatografia em coluna a pressão normal ou média por Cromatografia Flash. Várias fases estacionárias (Sephadex LH-20, Sílica, Celulose e Fase Reversa) foram testadas, tendo o Sephadex LH-20 e a Fase Reversa apresentado bons resultados. O principal composto, 2,4-dihidroxi-1,4-benzoxazin-3-ona (DIBOA), foi isolado e identificado por técnicas espectroscópicas de Ressonância Magnética Nuclear de ¹H e ¹³C. Outros compostos presentes, como HBOA e verbascósido, foram adquiridos para estudos posteriores.O EEt e os seus principais compostos foram avaliados quanto às atividades antioxidante/antirradicalar, anti-inflamatória, anticancerígena e de inibição da tirosinase. O EEt apresentou um IC50 de 40,00 ± 1,59 μg/mL contra DPPH, além de uma notável capacidade antioxidante, particularmente para o anião superóxido (IC50 = 29,42 ± 1,99 μg/mL), um radical biologicamente prejudicial que promove a oxidação ao nível celular. Uma atividade anti-inflamatória significativa em macrófagos RAW 264.7 foi verificada em relação ao EEt (IC50 = 28,01 μg/mL), sendo que o DIBOA mostrou um IC50 próximo de 5 μg/mL (27,60 µM). Importa salientar que o EEt não foi citotóxico para queratinócitos e macrófagos. A expressão génica de alguns marcadores anti-inflamatórios foi também avaliada utilizando a reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa em tempo real (rt-PCR), medindo os níveis de mRNA de genes que codificam a síntese de óxido nítrico induzível, interleucinas e TNF-α. O EEt e o DIBOA exibem propriedades anti-inflamatórias ao regularem negativamente o Nos2 e Ilb.Quanto à atividade anticancerígena in vitro, EEt e os seus compostos foram testados na linha celular tumoral WiDr (cancro do cólon) usando exposição em múltiplas doses e o ensaio de redução do MTT. O EEt e o DIBOA demonstraram efeitos inibitórios do crescimento das células WiDr. A atividade anticancerígena in vivo do EEt e do DIBOA foi avaliada usando ratinhos machos BALB/c (-) nude. O crescimento tumoral foi monitorizado usando imagem macroscópica e microPET. Os tratamentos retardaram a progressão tumoral, mas não reduziram o tamanho do tumor, sendo que o EEt apresentou um crescimento tumoral mais lento, mantendo dimensões semelhantes por um período mais longo e induzindo apoptose e substituição fibrosa/adiposa em comparação com o DIBOA.Relativamente à atividade anti-tirosinase, EEt mostrou uma notável inibição (IC50 = 1,21 µg/mL), mediada principalmente pelo DIBOA e verbascósido, por um mecanismo não competitivo. Curiosamente, foi observado um efeito sinérgico entre estes compostos. O EEt não foi citotóxico para queratinócitos e fibroblastos (linhas celulares HaCaT e 3T3).Considerando uma futura aplicação dérmica, o EEt foi incorporado em três diferentes formulações: Carbopol 940, Pluronic F-127 e uma emulsão óleo-em-água em concentrações não tóxicas. A libertação in vitro dos fitoquímicos ativos foi avaliada utilizando células de difusão de Franz. Estudos de libertação indicaram cinéticas de libertação complexas para as formulações de Carbopol e Pluronic F-127, enquanto o creme óleo/água apresentou melhor controlo da libertação.A variação sazonal dos fitoquímicos e das atividades antioxidante, anti-inflamatória e inibidora da tirosinase do extrato de folhas de A. mollis foi também avaliada em material recolhido em diferentes estádios (jovem, pré-floração e floração) por dois anos consecutivos. O DIBOA foi predominante no estádio vegetativo inicial, mas diminuiu à medida que a planta amadurecia, bem como com a temperatura, humidade e luz solar. As amostras com maior quantidade deste composto apresentaram maior atividade anti-inflamatória e anti-tirosinase. O verbascósido manteve-se mais estável, afetando principalmente a atividade antioxidante.Em conclusão, esta investigação levou à identificação de novos compostos em A. mollis, como DIBOA e verbascósido, validou alguns dos usos tradicionais, particularmente as propriedades anti-inflamatórias, e revelou potenciais novas aplicações, como inibição da tirosinase e propriedades anticancerígenas. Estes achados expandem o perfil fitoquímico da planta e abrem perspetivas para investigar o seu potencial terapêutico |
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Atividades financiadas
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