UNIR – FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA MESTRADO EM BIOLOGIA EXPERIMENTAL LABORATÓRIO DE BIOQUÍMICA E BIOTECNOLOGIA - IPEPATRO ATIVIDADE ANTI-HEMORRÁGICA, AÇÃO ANALGÉSICA, ATIVIDADE DE INIBIÇÃO DE EDEMA E DE CRESCIMENTO DE FORMAS PROMASTIGOTAS DE LEISHMANIA AMAZONENSIS DO ÁCIDO 3,4,5TRIMETOXI BENZENOPROPANÓICO ISOLADO DO EXTRATO DOS FRUTOS DE PIPER TUBERCULATUM JACQ. Maria Goretty Pelegrini Ramos Ferreira Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Biologia Experimental do Departamento de Medicina da Fundação Universidade Federal de Rondônia, para obtenção do título de Mestre em Biologia Experimental. Porto Velho – RO 2006 UNIR – FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA MESTRADO EM BIOLOGIA EXPERIMENTAL LABORATÓRIO DE BIOQUÍMICA E BIOTECNOLOGIA - IPEPATRO ATIVIDADE ANTI-HEMORRÁGICA, AÇÃO ANALGÉSICA, ATIVIDADE DE INIBIÇÃO DE EDEMA E DE CRESCIMENTO DE FORMAS PROMASTIGOTAS DE LEISHMANIA AMAZONENSIS DO ÁCIDO 3,4,5TRIMETOXI BENZENOPROPANÓICO ISOLADO DO EXTRATO DOS FRUTOS DE PIPER TUBERCULATUM JACQ. Maria Goretty Pelegrini Ramos Ferreira Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Biologia Experimental do Departamento de Medicina da Fundação Universidade Federal de Rondônia, para obtenção do título de Mestre em Biologia Experimental. ORIENTADOR: Guerino Stábeli Porto Velho – RO 2006 Prof. Drº Rodrigo FERREIRA, Maria Goretty Pelegrini Ramos Atividade Anti-Hemorrágica, Ação Analgésica, Atividade de Inibição de Edema e de Crescimento de Formas Promastigotas de Leishmania amazonensis do Ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico Isolado do Extrato dos Frutos de Piper tuberculatum Jacq Porto Velho, 2006. 79p. Dissertação de Mestrado, apresentada à Fundação Universidade Federal de Rondônia/UNIR – Laboratório de Bioquímica e Biotecnologia/IPEPATRO. DEDICATÓRIA Aos meus pais Francisco e Maria Aparecida. Às minhas irmãs Ana Paula e Ana Maria, Que mesmo distantes sempre me apoiaram e incentivaram para esta conquista. À José Torres Ferreira Pelo apoio, carinho e incentivo, mas acima de tudo, Pelo amor que me deu forças para superar as dificuldades Que passei durante o caminho. AMO TODOS VOCÊS Ao meu orientador Prof. Dr. Rodrigo Guerino Stábeli, Por sua valorosa colaboração para o mundo das pesquisas E pelo grande incentivo, convivência e companheirismo de todas as horas dedicado aos seus alunos. MUITO OBRIGADA AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus, que me deu forças para continuar mesmo quando já não as tinha mais, e por ter me concedido a oportunidade de obter novos conhecimentos. Em especial, ao Prof. Dr. Rodrigo Guerino Stábeli, pela orientação, amizade e principalmente paciência durante todo período em que com ele aprendi e pela farta transmissão de seus conhecimentos científico-laboratoriais. A toda minha família, especialmente aos meus pais Francisco e Maria Aparecida, pela educação e valores recebidos, e por proporcionar toda a minha formação. Com todo carinho ao meu esposo Torres, por estar sempre ao meu lado e pelo apoio incondicional. Ao Prof. Dr. Valdir Alves Facundo do Laboratório de Pesquisa em Química de Produtos Naturais (UNIR), pela ajuda e incentivo durante a elaboração deste trabalho. À Drª. Izaltina Silva Jardim do Laboratório de Quimioterapia (IPEPATRO), pela generosa ajuda e colaboração para a conclusão deste trabalho. À Profª. Mariza Gomes Pires do Laboratório de Pesquisa em Química de Produtos Naturais (UNIR) e à Drª. Anita J. Marsaioli do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, pelo auxílio para a elaboração dos gráficos de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Ao Dr. René de Oliveira Beleboni do laboratório de Biotecnologia de Plantas da Unaerp e a aluna Rosana Gomes, pela colaboração com os testes de algesia e analgesia. Aos meus companheiros de laboratório, pela amizade em todas as horas, e principalmente ao Kayano pela ajuda na elaboração do trabalho. Aos alunos do Laboratório de Pesquisa em Química de Produtos Naturais (UNIR), pelas dicas e ajuda em todo tempo que estivemos juntos. Aos todos meus amigos, pela força, amizade, compreensão, companheirismo e pelo incentivo para que eu conseguisse chegar até o fim. “O que sabemos é uma gota, o que ignoramos é um oceano”. Isaac Newton RESUMO FERREIRA, Maria Goretty Pelegrini Ramos. Atividade Anti-Hemorrágica, Ação Analgésica, Atividade de Inibição de Edema e de Crescimento de Formas Promastigotas de Leishmania amazonensis do Ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico Isolado do Extrato dos Frutos de Piper tuberculatum Jacq. 2006. 78 p. Dissertação de Mestrado – Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho/RO. O Brasil tem a maior biodiversidade do planeta com cerca de 55 mil espécies de plantas superiores conhecidas. A maioria é usada pelo ser humano como fonte de alimento e matéria-prima para construção, bem como medicamentos para cura de enfermidades ou no uso de aromatizantes. Piper tuberculatum Jacq., popularmente conhecida como “pimenta d’arda”, é utilizada na medicina popular como sedativa, antídoto para mordida de cobra, estimulante, para problemas estomacais entre outras aplicações. O estudo fitoquímico dos frutos de P. tuberculatum levou ao isolamento e identificação do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico. Este ácido foi identificado através de métodos espectroscópicos de RMN 1H e 13C e espectrometria de massa. Ensaios biológicos do ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico revelaram que ele apresenta atividade antihemorrágica contra o veneno de Bothrops alternatus quando induzida em camundongos, mas não inibiu a indução de edema ocasionada pela proteína BthTX-1, uma Fosfolipase A2 do veneno de B. jararacussu, mostrando que a ação de inibição de hemorragia deve ser sobre as metaloproteinases do veneno. Outra atividade biológica, foi a inibição do crescimento de formas promastigotas de Leishmania amazonensis. O ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico quando ensaiado para verificar a atividade analgésica central e periférica, não produziu nenhum efeito significativo. Palavras-chave: Piperaceae; Piper tuberculatum; Atividade Anti-Hemorrágica; Leishmania amazonensis. ABSTRACT FERREIRA, Maria Goretty Pelegrini Ramos. Anti-Hemorrhagic Activity, Analgesic Action, Edema Inhibition of Activity and of the Promastigotes Forms Growth of Leishmania amazonensis of 3(3,4,5-trimethoxyybenzene) propionic acid Isolated of the Extract Piper tuberculatum Jacq fruits. 2006. 78 p. Dissertação de Mestrado – Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho/RO. Brazil has the large biodiversity of the planet with about 55 thousand species of known superior plants. The majority is used by human being as source of food and raw material for construction, as well as medicines or in perfuming. Piper tuberculatum Jacq., popularly known as "pepper d'arda", is used in the popular medicine as sedative, antidote for snake bite, stimulant, for stomachal problems, among others applications. The phytochemistry study of the fruits of P. tuberculatum lead to the isolation and identification of 3(3,4,5-trimethoxyybenzene) propionic acid. This acid was identificad by spectroscopic methods of RMN 1H and 13C and spectrometry of mass. Biological assays of the 3(3,4,5-trimethoxyybenzene) propionic acid resulted in anti-hemorrhagic activity against the poison of Bothrops alternatus in mice, but did not inhibit edema caused by the BthTX-1 protein, a Fosfolipase A2 of the poison of B. jararacussu, indicating that the action of hemorrhage inhibition relays be on metaloproteinases of the poison. Another biological activity, was the inhibition of the growth of promastigotes forms of Leishmania amazonensis. The 3(3,4,5-trimethoxyybenzene) propionic acid when assayed to verify the central and peripheral analgesic activity, it did not produce no significant effect. Word-key: Piperaceae; Piper tuberculatum; Anti-Hemorrhagic Activity; Leishmania amazonensis. LISTA DE FIGURAS E TABELA Figura 1 Distribuição geográfica do gênero Piper. 05 Figura 2 Foto da folhas e frutos de P. tuberculatum. 07 Figura 3 Foto de P. tuberculatum cedida pelo Dr. Valdir Alves Facundo 08 Figura 4 Estrutura química proposta para o ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico isolado do extrato dos frutos de P. tuberculatum 28 Espectro de massas (I. E. 75 eV) do ácido 3,4,5trimetoxi benzenopropanóico. 29 Espectro de RMN 1H (CDCl3 500 MHz) do ácido 3,4,5trimetoxi benzenopropanóico. 30 Espectro de RMN 13C (CDCl3 126 MHz) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico 31 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Espectro de RMN 13C (CDCl3 126 MHz) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico, utilizando a técnica DEPT 135. 32 Figura 9 Peso das patas em gramas. 35 Figura 10 Produção de hemorragia em camundongos após procedimento de inoculação de substâncias, expressado por medição do halo hemorrágico formado em cm2. 37 Curva de crescimento de promastigotas de L. amazonensis na presença de PtFE-2 40 Porcentagem de inibição do crescimento do parasita em relação a substância utilizada. 41 Figura 8 Figura 11 Figura 12 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Tabela 2 Tabela demonstrativa do procedimento realizado para o teste de atividade anti-hemorrágica 22 Deslocamentos químicos de RMN 1H e 13C registrados em CDCl3 de todos os átomos de carbono e hidrogênio do ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico. 33 LISTA DE ABREVIATURAS BthTX-1 Bothrops Toxina-1 CCD Cromatografia de Camada Delgada DEPT Distortioness Enhancement by Polarization Transfer ICAM Molécula de Adesão Intercelular INPA Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia MHz Mega Hertz PLA2 Fosfolipase A2 ppm Partes Por Milhão PtFE Piper tuberculatum fração etanólica PtFE-1 Piper tuberculatum fração etanólica-1 PtFE-2 Piper tuberculatum fração etanólica-2 ou Ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico RMN 13C Ressonância Magnética Nuclear de Carbono-13 RMN 1H Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio-1 SVMP Metaloproteinase de Veneno de Serpente TNF-α Fator de Necrose Tumoral SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 01 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 02 04 05 1.7. O Uso de Plantas como Medicamentos Considerações Botânicas sobre a Família Piperaceae Considerações Botânicas sobre Gênero Piper Constituintes Químicos e Atividades Biológicas de Espécies do Gênero Piper. Piper tuberculatum Constituintes do Veneno de Serpentes do Gênero Bothrops e Tratamentos Antiofídicos no Brasil Leishmania sp e Tratamentos para Leishmaniose 2. OBJETIVOS 14 2.1. 2.2. Objetivos gerais Objetivos específicos 15 15 3. MATERIAIS E MÉTODOS 16 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. Animais Veneno e Frações Obtenção do extrato etanólico dos frutos de P. tuberculatum Isolamento e Purificação do Ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico dos Frutos de P. tuberculatum Identificação e Caracterização do Composto Químico Isolado dos Extrato dos Frutos de P. tuberculatum Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio-1 (RMN 1H) e de Carbono-13 (RMN 13C) e Espectrometria de Massas Teste de Inibição de Edema Atividade Anti-Hemorrágica Ensaio Antiparasitário Efeito de Interferência do Ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico sobre a Replicação de Formas Promastigotas dos Parasitas Leishmania Teste de Contorção Abdominal em Camundongos Experimento Hargreaves (Analgesia Central) RESULTADOS E DISCUSSÃO 17 17 18 1.5. 1.6. 3.5. 3.5.1. 3.6. 3.7. 3.8. 3.8.1 3.9. 3.10 4. 4.1. Isolamento e Determinação Estrutural do Ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico 06 07 09 11 18 20 20 21 22 23 23 24 25 26 27 Atividade de Inibição de Edema Atividade Anti-Hemorrágica Ação de Inibição de Crescimento de Formas Promastigotas de Leishmania amazonensis Experimento Hargreaves (Analgesia Central) e Teste de Contorção Abdominal (Analgesia Periférica) em Camundongos 34 36 5. CONCLUSÃO 43 6. REFERÊNCIAS 45 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 39 42 1 – INTRODUÇÃO 1. INTRODUÇÃO 1.1. O Uso de Plantas como Medicamentos O interesse pela ação de produtos naturais para a saúde é muito antigo e a humanidade, em um contexto cultural, sempre utilizou o poder terapêutico de extratos animais e vegetais, em formas processadas de chás, pomadas, emplastos, vapores, tinturas e até mesmo de incensos. Estas práticas são utilizadas até hoje, principalmente em países subdesenvolvidos ou seguidores de terapias não convencionais (Maciel et al., 2002). A Organização Mundial da Saúde estima que 80% da população mundial dependem da medicina tradicional para suas necessidades básicas de saúde, e que quase 85% da medicina tradicional envolvem o uso de plantas medicinais, ou seus extratos vegetais e princípios ativos (IUCN, 1993), despertando assim grandes interesses nacionais e internacionais pelo potencial terapêutico e econômico que representam (Berg, 1993). Atualmente, 25% dos medicamentos do mercado farmacêutico possuem extratos em sua composição, alguns dos quais têm sido usados como matéria-prima de drogas semisintéticas (Bergmann et al., 1997). O uso de plantas medicinais pela população tem demonstrado que caule, raízes, folhas, sementes e frutos de plantas têm trazido eficiência na cura de diversos males, suscitando assim grande interesse no estudo científico destas plantas (Bergmann et al., 1997). Esta prática é comum no Brasil, a qual tem sido transmitida de geração em geração, tendo, possivelmente, origem na cultura dos diversos grupos indígenas que habitavam o país, misturada, ainda, com as tradições de uso dos europeus e africanos, colonizadores posteriores (Simões et al., 1998). Mundialmente, estima-se que existam 500 mil espécies de plantas, mas apenas 267 mil espécies já foram classificadas (Wilson, 1997; Barbosa, 2000), e o Brasil é um dos grandes detentores da biodiversidade do planeta com aproximadamente 22% do total registrado no planeta (Prance, 1977; Giulietti et al., 1990; Pinto et al., 2002) localizadas em uma área territorial extensa de 8.5 milhões de quilômetros quadrados e vários biomas (Mata Atlântica, Cerrado, Pantanal, Amazônia e Caatinga), que apresentam uma grande diversidade de solos e climas favorecendo a riqueza e a variedade de tipos de vegetação e espécies de floras distribuídas nos ecossistemas brasileiros (Dias, 1995). A utilização e comercialização de plantas com potenciais medicinais e biotecnológicos têm sido estimuladas pela crescente demanda da indústria por novas fontes naturais de medicamentos para buscar alternativas aos efeitos colaterais causados pelos fármacos sintéticos (Berg, 1993). O Curare indígena ou Dedaleira (Digitalis purpurea) utilizada na preparação de chá contra a hidropisia, provocada pela insuficiência cardíaca antes de ser descoberta a ação da Digitalina sobre o músculo cardíaco (Carrara, 1995) é um grande exemplo de plantas endêmicas brasileiras com potenciais biotecnológicos ou biomédicos. Ainda, a Casca D’anta (Drimys brasiliensis) com propriedades estomacais; a Quina (Cinchona calisaya) utilizada na cura da malária; a Ipecacuanha (Cephaelis ipecacuanha) utilizada para tratar diarréias, disenteria amebiana, catarros crônicos, hemorragias e asmas, e Sapucainha, (Carpotroche brasiliensis) com efeitos antiinflamatórios comprovados cientificamente e cujo óleo extraído da semente é empregado no tratamento de lepra; a Sarsaparrilla, empregada na sífilis, dermatoses, e como depurativo do sangue (Carrara, 1995). As observações populares sobre o uso e a eficácia de plantas medicinais contribuem de forma relevante para a divulgação das virtudes terapêuticas dos vegetais, apesar de não terem seus constituintes químicos conhecidos. De maneira indireta, este tipo de cultura medicinal desperta o interesse de pesquisadores em estudos envolvendo áreas multidisciplinares, como por exemplo, botânica, farmacologia e fitoquímica, que juntas enriquecem os conhecimentos sobre a inesgotável fonte medicinal natural: a flora mundial (Maciel et al., 2002). 1.2. Considerações Botânicas sobre a Família Piperaceae A família Piperaceae possui 14 gêneros e cerca de 1950 espécies, sendo amplamente distribuída no território brasileiro com 5 gêneros: Ottonia Spreng., Piper L.., Peperomia Ruiz & Pav, Pothomorphe Miq. e Sarcorchachis Trel. (Yuncker, 1972; Yuncker, 1973; Yuncker, 1974; Barroso et al., 1986; Maciel et al., 2002). Apresentam-se como arbustos, pequenas árvores ou lianas, terrestres ou epífitas, com caules providos de nós. As folhas são verticiladas ou basais, freqüentemente com glândulas contendo óleo aromático. As flores são pequenas, sem perianto, freqüentemente esbranquiçadas ou amareladas e os frutos são drupáceos, carnosos ou secos (Ribeiro et al., 1999). 1.3. Considerações Botânicas sobre o gênero Piper O gênero Piper possui 700 espécies distribuídas em todas as regiões tropicais e subtropicais de todo mundo (figura 1) e possui várias espécies, como por exemplo, P. tuberculatum, P. hispidum, P. belte, P. nigrum, P. amapaense, P. duckei, P. bartlingianum, P. arboreum, P. callosum, P.methysticum, Piper amalago, entre outras (Maia et al., 1997; Machado et al., 1994; Parmar et al., 1997). Figura 1: Distribuição geográfica do gênero Piper. As espécies são distribuídas em todas as regiões tropicais e subtropicais do mundo, onde cada região possui números de espécies diferentes (Jaramillo et al., 2001). Podem apresentar hábitos arbustivos, arbóreos, escandentes ou herbáceos, crescendo geralmente no interior ou na margem de formações florestais. As folhas são sempre simples, com formas variadas e venação pinada ou palmada. As flores (brácteas) são pequenas, aperiantadas, reunidas em racemos ou mais comumente em espigas, solitárias ou fasciculadas. Os frutos são pequenas drupas dispersadas por pássaros e morcegos, mas principalmente pelo vento (Parmar et al. 1997; Barroso et al., 1986). 1.4. Constituintes Químicos e Atividades Biológicas de Espécies do Gênero Piper. Vários compostos já foram isolados das diferentes espécies de Piper, entre eles citase, amidas, alcalóides, lignanas, terpenos, esteróides, flavonóides e fenil-propanóides (Parmar et al., 1997). As espécies de Piper são utilizadas na medicina popular de diversas maneiras, para doenças gastrintestinais, doenças venéreas e de reumatismo (Irvine et al., 1961; Maia et al., 1997; Facundo et al., 2000; Facundo et al., 2003); no tratamento de dores de estômago (Asprey et al., 1954, Parmar et al., 1997); utilizada para aliviar dores de cabeça e como o agente antiinflamatório (Dominguez et al., 1985); usadas como antídoto eficaz para o envenenamento ofídico, para hipertensão (Parmar et al., 1997); são utilizados contra asma, bronquite, febre, dor no abdômen, como um estimulante e nas afecções hemorroidais (Kirtikar et al., 1933); além de ação inseticida e de repelência (Parmar et al., 1993; Olsen et al., 1993; Asprey et al., 1954, Parmar et al., 1997; Matsui et al., 1975; Irvine et al., 1961). 1.5. Piper tuberculatum Com base nos conhecimentos tradicionais referente ao gênero Piper, a espécie Piper tuberculatum foi selecionada para nossos estudos. Na Paraíba, Piper tuberculatum Jacq., conhecida popularmente como “pimenta-longa” ou “pimenta d’arda” (Araújo et al., 1997; Pereira et al., 2002). Apresenta-se como arbusto com cerca de 2,5 m de altura e ramos pubérulos (figura 3); folhas com bainha alada e espigas eretas; bractéolas (flores) triangular-subpeltadas (Guimarães et al., 2004). P. tuberculatum tem sido largamente empregada na medicina tradicional como sedativo, no tratamento de vitimados em ataques ofídicos, em dor de dente (Junior et al., 1999), e para problemas estomacais (Da-Cunha et al., 2001; Chaves et al., 2003). Outros estudos demonstraram que também possui atividades: antifúngica (Homans et al., 1970; Navickiene et al., 2000; Lago et al., 2004); e, atividade inseticida (Scott et al., 2003; Scott et al., 2002; Pohlit et al., 2004). Figura 2: Foto das folhas e frutos de P. tuberculatum (Disponível em: http://digi.azz.cz/showpage.php?BookID=2&PageID=11&lng=2). Figura 3: Foto de P. tuberculatum cedida pelo Dr. Valdir Alves Facundo do Laboratório de Pesquisa em Produtos Naturais – UNIR. 1.6. Constituintes do Veneno de Serpentes do Gênero Bothrops e Tratamento Antiofídico no Brasil. As serpentes do gênero Bothrops são distribuídas por todo o continente Americano, com ampla incursão no Brasil (Kashima et al., 2004). Os venenos de serpente são uma fonte rica de compostos farmacologicamente ativos (Bailey et al., 2001), compostos geralmente de uma mistura complexa de proteínas, enzimas, peptídeos, ácidos nucléicos, inibidores enzimáticos, neurotoxinas e de componentes inorgânicos (Bailey et al., 2001; Balsinde et al., 1999; Marsh et al., 2001, Soares et al., 2000; Stábeli et al., 2004) que causam hemorragias e coagulopatias, e ocasionalmente neurotoxicidade, das patologias ao envenenamento do paciente (Harrison et al., 2003; Stábeli et al., 2004). São notificados, anualmente, mais de 20 mil acidentes por serpentes peçonhentas no Brasil e mais de 2 mil somente no Estado de São Paulo. Bothrops (jararacas), Crotalus (cascavel), Lachesis (surucucu) e Micrurus (coral verdadeira) foram responsáveis por, respectivamente, 88,3%, 8,3%, 2,7% e 0,7% dos acidentes notificados no país (Ribeiro, 1990; Ribeiro et al., 1993), e é possível que ocorra sub-notificação na região Norte, tendo em vista as dificuldades de acesso aos serviços de saúde, o mesmo ocorrendo para o Nordeste (FUNASA, 2001). O tratamento para o envenenamento ofídico é feito com a administração de soros poliespecíficos e monoespecíficos, produzidos através de soro eqüino ou caprino (Harrison et al., 2003). Os antivenenos monoespecíficos são usados preferencialmente se o paciente envenenado identificar a serpente responsável para os sintomas que são característicos dentro de uma região (por exemplo, antiveneno monoespecífico da víbora de Echis na África ocidental). Os antivenenos poliespecíficos são preparados com uma mistura dos venenos brutos das espécies Bothrops, Lachesis e Crotalus, que são utilizados quando o acidentado ofídico não sabe qual a espécie da serpente (Harrison et al., 2003; Bon et al., 1996; Ministério da Saúde, 1991; Jorge et al., 1990) Em algumas regiões do Brasil, o Metronidazol está sendo utilizado como tratamento aditivo de pacientes acidentados por ofídios (Nahas, 1975; Praxedes et al., 1976), mas a eficácia deste medicamento é obtida somente quando utilizado em dosagens tóxicas (Praxedes et al., 1976). 1.7. Leishmania sp. e Tratamentos para Leishmaniose A organização mundial de saúde (OMS) classificou a leishmaniose como principal problema emergente de saúde pública, particularmente na África, Ásia e América Latina (UNDP/WB/WHO, 1989). Existem cerca de 12 milhões de pessoas infectadas no mundo e aproximadamente 350 milhões de pessoas com potencial de risco de infecção em áreas onde a enfermidade pode ser adquirida (Zhai et al., 1999), isto é, em áreas endêmicas. Os números de novos casos são em torno de 1,5 milhão a cada ano, dos quais 500 mil são de leishmaniose visceral (Modabber, 1993). As leishmanioses são um complexo de doenças causadas por pelo menos 17 espécies de protozoários parasitas do gênero Leishmania sp (Croft et al., 2003). O parasita apresenta duas formas: as promastigota e as amastigotas. A promastigota é uma forma alongada e flagelada, que vive no lúmen do tubo digestivo do inseto vetor, a fêmea dos mosquitos Flebotomíneos (Lainson et al., 1987). E a amastigota é uma forma arredondada, sem flagelo aparente, que infecta células do sistema mononuclear do hospedeiro vertebrado (Chang et al., 1981). Amastigota é parasita obrigatório intracelular dos macrófagos (e raramente dos outros tipos de célula), onde sobrevivem e multiplicam dentro de um compartimento fagolisossomo (Croft et al., 2003). De acordo com as manifestações clínicas, a leishmaniose pode ser classificada em visceral (VL), cutânea (CL) e mucocutânea (MCL), que têm imunopatologia e graus diferentes de morbidade e de mortalidade. A maioria dos casos de leishmaniose visceral (VL) causada pela Leishmania donovani é fatal se não tratada, visto que a leishmaniose cutânea (CL), causada pelas espécies L. major, L. mexicana, L. braziliensis e L. panamensis, freqüentemente cura-se dentro de 3-18 meses, deixando cicatrizes (Croft et al., 2003). As drogas atualmente recomendadas para o tratamento da leishmaniose incluem o antimonial pentavalente estibogluconato de sódio, o antimoniato N-metil glucamine, anfotericina B, e pentamidina. Os antimoniais foram primeiramente introduzidos em 1945 e continuam eficazes nos tratamentos de algumas formas de leishmanioses (World Health Organization, 1995; Croft et al., 2003). Na França e no Brasil têm-se utilizado o Glucantime® (antimoniato de N-metil glucamine), e nos países de língua inglesa utilizam o Pentostan® (estibogluconato de sódio), que apresenta a vantagem de ser administrado pos via intravenosa. (FIOCRUZ, 1997). Na leishmaniose, estudos químicos e imunofarmacológicos dos compostos isolados das espécies vegetais, têm sido realizados com o intuito de encontrar novos compostos menos tóxicos para os hospedeiro, economicamente mais viáveis, de efeito específico e que reverta a resistência do parasita às drogas, dentre as numerosas plantas estão: a Kalanchoe pinata (Bergmann et al., 1997); a Solanum lyratum Thunb (Solanaceae (Kim et al., 1999); Artemisia annua (Yang et al., 1992); Peperomia galioides (Mahiou et al., 1995); a Guarea rhophalocarpa (Camacho et al., 2000); Holarrhena curtisii (Kam et al., 1997); a Pera benensis (Fournet et al., 1992; Kayser et al., 2000); a Picrorhiza kurroa (Mittal et al., 1998); a Centrolobium sclerophyllum (Araújo-Júnior et al., 1998); e a Virola surinamensis (Barata et al., 2000); entre outras. O Brasil, com a grandeza de seu litoral, de sua flora e, sendo o detentor da maior floresta equatorial e tropical úmida do planeta, não pode abdicar de sua vocação para os produtos naturais. A Química de Produtos Naturais (QPN) é, dentro da química brasileira, a área mais antiga e a que, talvez ainda hoje, congregue o maior número de pesquisadores (Pinto et al., 2002). As pesquisas com plantas medicinais envolvem investigações da medicina tradicional e popular (etnobotânica); isolamento, purificação e caracterização de princípios ativos (química orgânica: fitoquímica); investigação farmacológica de extratos e dos constituintes químicos isolados (farmacologia); transformações químicas de princípios ativos (química orgânica sintética); estudo da atividade e dos mecanismos de ação dos princípios ativos (química medicinal e farmacológica) e finalmente a operação de formulações para a produção de fitoterápicos. A integração destas áreas na pesquisa de plantas medicinais conduz a um caminho promissor e eficaz para descobertas de novos medicamentos (Maciel et al., 2002). Enfim, algumas características desejáveis das plantas medicinais com potenciais biotecnológicos são: sua eficácia, baixo risco de uso, assim como reprodutibilidade e constância de sua qualidade. Entretanto, devem ser levados em conta alguns pontos para formulação dos fitoterápicos, necessitando do trabalho multidisciplinar, para que a espécie vegetal seja selecionada corretamente, o cultivo seja adequado, a avaliação dos teores dos princípios ativos seja feita e para que a manipulação e a aplicação na clínica médica ocorram (Nakazawa, 1999). 2 – OBJETIVOS 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo Geral O presente trabalho tem como objetivo geral o isolamento do ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico purificado do extrato dos frutos de Piper tuberculatum, conhecida popularmente como “pimenta d’arda” , e estudo de suas atividades farmacológicas. 2.2. Objetivo Específico Purificar e identificar estruturalmente o constituinte químico, 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico, isolado dos frutos de Piper tuberculatum; Estudo farmacológico dos constituintes químicos isolados, com relação à suas atividades: antiparasitária, analgésica, anti-hemorrágica e de inibição de edema. 3 – MATERIAIS E MÉTODOS 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. Animais Camundongos da linhagem Balb/C, machos jovens adultos microisolados, foram obtidos e mantidos ad libitum no Biotério do Instituto de Pesquisa em Patologias Tropicais (IPEPATRO), Porto Velho, Rondônia/Brasil, com luminosidade e temperatura ambiente, sem restrições quanto alimentação e água. Cumpre ressaltar que todos os procedimentos com relação aos animais estão em acordo com as normas estabelecidas no Manual de Cuidados e Usos de Animais de Laboratório, e todo o esforço foi despendido para que nenhum estresse ou dor desnecessária fosse causado aos animais de experimentação. 3.2. Veneno e Frações O veneno bruto de B. alternatus, que encontra-se seco e estocado a 4ºC, e a proteína BthTX-1 (Fosfolipase A2 do veneno de B. jararacussu), que encontra-se liofilizada e armazenada a -20ºC, foram extraídos de serpentes catalogadas e mantidas no serpentário da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (USP). 3.3. Obtenção do extrato etanólico dos frutos de P. tuberculatum Os frutos de Piper tuberculatum Jacq. (1,5 kg), foram coletados pelo Drº Valdir Alves Facundo, do Laboratório de Pesquisa em Química de produtos Naturais – Universidade Federal de Rondônia, no município de Porto Velho em 05/03/2004. A identificação botânica foi realizada no herbário do Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia (INPA) e identificada pelo Dr. J. Gomes. Uma exsicata encontra-se depositado neste herbário sob o número 211724. O extrato etanólico dos frutos (1,5 kg) de P. tuberculatum, foi obtido por percolação (Maciel et al., 2002), onde consistiu em deixar o material a ser extraído, devidamente seco e macerado, em contato com o etanol por cinco dias em temperatura ambiente. A destilação do solvente sob pressão reduzida forneceu 40,0 g de extrato etanólico dos frutos de Piper tuberculatum, denominado de PtFE. 3.4. Isolamento e Purificação do Ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico dos Frutos de P. tuberculatum. Parte do PtFE (25 g) foi pulverizado em grau de porcelana, adsorvido em 70 g de gel de sílica 60 da Vetec (Ф 0,063-0,2mm) e acondicionado sobre 180 g de gel de sílica 60 da Vetec (Ф 0,063-0,2mm) em uma coluna cromatográfica de 500 ml (coluna A). Na eluição, os solventes utilizados como fase móvel foram: éter de petróleo, hexano, acetato de etila e acetona (em gradientes crescentes de polaridade). Foram coletadas frações de 200 ml, concentradas por evaporação do solvente e acondicionados em frascos pequenos com numeração crescente. As frações foram analisadas por CCD (cromatografia de camada delgada) em placas, comparadas e reunidas. Uma nova coluna (coluna B) foi feita do eluato denominado de PtFE-1 (34,6 g), que foi adsorvido em 40 g de gel de sílica, pulverizado em grau de porcelana, acondicionado sobre 100 g de sílica em coluna cromatográfica e eluído com os seguintes solventes: éter de petróleo, hexano e acetato de etila (em polaridades crescentes). As frações foram coletadas e concentradas por destilação do solvente sob pressão reduzida, foram analisadas por CCD em placas, comparadas e reunidas. A revelação das substâncias em placas de CCD se deu por pulverização com revelador universal, uma mistura de etanol: ácido acético: ácido sulfúrico – 8:1:1, seguido de aquecimento a 100ºC por aproximadamente 5 minutos. Obteve-se assim, a fração B-20, com 500 mg e apresentava-se como um sólido branco que denominamos de PtFE-2 (ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico) a qual foi isolado utilizando Hexano:Acetato de Etila (4:1). 3.5. Identificação e Caracterização do Composto Químico Isolado dos Extrato dos Frutos de P. tuberculatum 3.5.1. Espectroscopia de Hidrogênio-1 (RMN Ressonância 1 Magnética Nuclear H) e de Carbono-13 (RMN 13 de C) e Espectrometria de Massas Para a identificação estrutural da substância química isolada (PtFE-2) foram obtidos espectros de RMN de 1H e 13C. Os espectros de RMN unidimensionais e bidimensionais foram registrados em espectrômetros da Varian (modelo Inova-500) operando a 500 MHz para Hidrogênio-1 (1H) e Carbono-13 (13C). Os deslocamentos químicos foram fornecidos em ppm utilizando como referência interna o tetrametilslano (δ = 0 ppm). Os espectros de RMN unidimensionais de carbono-13 desacoplado (RMN 13 C utilizando técnica DEPT 135) foram registrados em espectrômetros da Varian (modelo Inova-500) operando a 125,69 MHz. Os deslocamentos químicos foram fornecidos em ppm, utilizando o CDCl3 como referência interna (δ = 77.00 ppm). Os espectros apresentados neste trabalho foram obtidos em aparelhos pertencentes ao Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas, Campinas – São Paulo. 3.6. Teste de Inibição de Edema Em um grupo de 06 camundongos, onde foram realizados 3 repetições, foram injetados, na pata direita por via coxim plantar 50 µl, diferentes amostras: - 02 camundongos com BHTX-1 1µg/µl - 02 camundongos com BHTX-1 1µg/µl + PtFE-2 2µg/µl - 02 camundongos com PtFE-2 2µg/µl Na pata esquerda foram aplicados, por via coxim plantar, 50 µl de solução de PBS, 50 µl de solução de PBS+10%DMSO e 50 µl de solução de PBS+10%DMSO, respectivamente, para serem utilizadas como controle. Após 1 hora da inoculação, os camundongos foram sacrificados com éter, as patas cortadas próximo à articulação e pesadas (Gutiérrez et al., 1986 - com algumas alterações). O edema foi expresso em porcentagem e o aumento do peso da pata com as amostras foi comparado com o peso da pata controle (com PBS ou com PBS+10%DMSO). Os tampões utilizados para dissolver a amostra purificada foram: PBS 1X (tampão salina fosfato, composto por: NaCl 145mM, Na2HPO4 9mM, NaH2PO4 1mM, pH 7,6) e DMSO (Dimetilsulfóxido P.A. ((CH3)2SO, P.M. 78,13)) da Labsynth. Os materiais utilizados foram seringas plásticas com agulhas de 01 ml da SR®, e placas de culturas estéreis com 24 poços da TPP®. 3.7. Atividade Anti-Hemorrágica Para o procedimento do teste da atividade anti-hemorrágica (Nikai et al., 1984 – com algumas alterações), foi utilizado um grupo de 12 camundongos Balb/C adultos machos, onde foram realizados 03 repetições, distribuídos em grupos da seguinte maneira: - 03 camundongos com PBS+10%DMSO (grupo controle – grupo A). - 03 camundongos com veneno bruto de B. alternatus 1µg/µl (grupo B). - 03 camundongos com veneno bruto de B. alternatus 1µg/µl + PtFE-2 2µg/µl (D). - 03 camundongos foram injetados com veneno bruto de B. alternatus 1µg/µl + PtFE-2 2µg/µl (previamente incubados – grupo E). Tabela 1: Tabela demonstrativa do procedimento realizado para o teste de atividade anti-hemorrágica. Tempo: 0 hora Local e Camundongos Quantidade Tempo: 1 hora Local e Substância Inoculada Quantidade Substância Inoculada 02 IP – 150 ul PBS + 10%DMSO SC – 50 ul Ven. Bruto 1µg/µl 02 IP – 150 ul Pt.FE-2 2ug/ul SC – 50 ul PBS + 10%DMSO 02 IP – 150 ul PBS + 10%DMSO SC – 50 ul PBS + 10%DMSO 02 IP – 150 ul Pt.FE-2 2ug/ul SC – 50 ul Ven. Bruto 1µg/µl 02 IP – 150 ul Pt.FE-2 2ug/ul SC – 50 ul Ven. Bruto 1µg/µl + Pt.FE-2 2µg/µl (incubado) Após 3 horas (tempo 2) da primeira aplicação (tempo 0), os animais foram sacrificados com éter, as peles removidas e o halo hemorrágico medido em dois ângulos retos e expressos em milímetros (mm). 3.8. 3.8.1. Ensaio Antiparasitário Efeito de Interferência do Ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico sobre a Replicação de Formas Promastigotas dos Parasitas Leishmania Os parasitas utilizados para este trabalho foram Leishmania (Leishmania) amazonensis da cepa IFLA/BR/67/PH8, na forma promastigota e mantidas em meio de cultura RPMI-1640 a 23ºC, que foram gentilmente cedidas pela Drª. Izaltina Silva Jardim, do Laboratório de Quimioterapia, Instituto de Pesquisa em Patologias Tropicais (IPEPATRO), Porto Velho, Rondônia, Brasil. Para examinar os efeitos de PtFE-2 sobre o parasita e sobre seu crescimento, formas promastigotas de L. amazonensis foram incubadas na presença de várias concentrações de PtFE-2, 800ug, 400µg, 200µg e 100µg. A curva de crescimento foi feita utilizando-se um inóculo inicial de 5 x 105 promastigotas obtidas de culturas de 5º dia de crescimento (final da fase logarítmica) em 500 µl de meio de cultura (RPMI–1640 contendo antibióticos e suplementado com 10% de soro fetal bovino). O crescimento dos parasitas, que foram mantidos em estufa a 24ºC, era avaliado durante 5 dias por contagens diárias de alíquotas de 10µl de cultura diluídos em PBS contendo 0,04% do corante eritrosina B. A contagem era feita em câmara hemocitométrica de Neubauer em microscópio óptico, com objetiva de 40X, este experimento foram realizados 03 repetições. Os parasitas corados de vermelho eram considerados mortos e aqueles birrefringentes eram considerados vivos (Silva-Jardim et al., 2004, com algumas modificações). Como controles, foram utilizadas preparações de Leishmania sem nenhum tipo de tratamneto, Leishmania incubada com PBS+20%DMSO, e Leishmania incubada com Pentamidina® (800µg) e Glucantime® (800µg), que são as drogas utilizadas para o tratamento de leishmaniose. 3.9. Teste de Contorção Abdominal em Camundongos (Analgesia Periférica) Os camundongos Swiss albinos, devidamente habituados, foram distribuídos entre grupos controle e experimental, contendo dez animais cada. O grupo experimental foi tratado com solução aquosa de liofilizado de PtFE-2 em diferentes concentrações (0,695 mg/Kg de animal; 1,391 mg/Kg de animal; e, 2,782 mg/Kg de animal) para elaboração de curvas dose-respostas. Os grupos controle positivo e negativo foram tratados com indometacina 10 mg/Kg e salina, respectivamente. Todos os tratamentos foram realizados por via intraperitoneal. Após tais manipulações e pausa de 60 minutos, foi administrada por via intraperitoneal 0,1% de solução de ácido acético a 1% (v/v), agente irritante indutor da liberação de mediadores inflamatórios nociceptivos. Os animais então foram acondicionados em funis de vidro, mantidos em sala silenciosa para observação, e foram registrados, em intervalos regulares de 5 minutos, o número de contorções abdominais durante os 30 minutos subseqüentes, após a administração do agente irritante (Koster et al., 1959). Este experimento foi realizado no laboratório de Biotecnologia de Plantas da Unaerp pela aluna Rosana Gomes, orientada pelo Prof. Dr. Renê de Oliveira Beleboni. 3.10. Experimento Hargreaves (Analgesia Central) Ratos machos Wistar foram distribuídos, entre grupos controle e experimental, contendo dez animais, sendo administrado, no grupo controle positivo, solução de tramadol na dose de 10 mg/Kg e no grupo controle negativo solução salina. O grupo experimental foi tratado com solução aquosa de liofilizado de PtFE-2 em diferentes concentrações (64 µg/Kg de animal, 128 µg/Kg de animal, e, 256 µg/Kg de animal) para elaboração de curvas dose-respostas. Todos os tratamentos serão realizados por via intraperitoneal. Após as diferentes manipulações, os animais foram colocados individualmente nos compartimentos do aparelho de Hargreaves e medidos os tempos de latência para retirada da pata traseira direita quando submetidas a aquecimento de luz infravermelha na região plantar dos animais. Foram feitas avaliações do limiar de dor após 60, 75, 90, 105 minutos após os diferentes tratamentos. Salienta-se que os testes estarão de acordo com os protocolos descritos por Hargreaves et al., 1988. Este experimento foi realizado no laboratório de Biotecnologia de Plantas da Unaerp pela aluna Rosana Gomes, orientada pelo Prof. Dr. Renê de Oliveira Beleboni. 4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1. Isolamento e Determinação Estrutural do Ácido 3,4,5- trimetoxibenzenopropanóico. Com a técnica de CCD, obtivemos o isolamento de 500 mg de uma substância que apresentava-se como um sólido branco, amorfo, ponto de fusão 106 ºC e solúvel em clorofórmio, onde foi denominada de PtFE-2. O espectro de massas (figura 5) exibiu o pico do íon molecular em m/z 240, sugerindo uma fórmula molecular C12H16O5. O espectro de RMN de 1H a 500 MHz (figura 6) exibiu as seguintes absorções: dois tripletos em 2,68 (2H, J=15,5 Hz) e 2,90 (2H, J=15,5 Hz), que representam quatro hidrogênios presentes em dois carbonos da cadeia alifática; um singleto em 3,84 (9H), que representa nove hidrogênios presentes em três grupamentos metoxilas; um singleto em 6,43 (2H), que representa dois hidrogênios presentes no anel aromático; e um singleto largo em 10,24 (1H), que representa um hidrogênio do grupamento hidroxila. O espectro de RMN de 13 C (figura 7) apresentou 9 linhas espectrais, sendo quatro linhas na região de átomos de carbonos aromáticos 153,2; 136,4; 135,8; 105,2, representando os cinco carbonos presentes no anel aromático; uma absorção em 178,8 de carbonila de ácido carboxílico; duas absorções em 60,8 e 56,0 de três grupamentos metoxilas; e duas absorções em 35,7 e 30,9 de carbonos alifáticos. A análise do espectro de RMN de 13 C utilizando a técnica DEPT (Distortioness enhancement by polarization transfer) (figura 8), revelou que a absorção em 105,2 corresponde a um carbono aromático monohidrogenado; as absorções em 35,7 e 30,9 correspondem a dois carbonos dihidrogenados; e duas absorções em 56,0 e 60,8 correspondente aos três grupamentos metoxilas. Estes dados permitiram propor a estrutura trimetoxibenzenopropanóico para PtFE-2 (figura 4). do ácido 3,4,5 Esta é a primeira vez que esta substância está sendo identificada em Piper tuberculatum. Na tabela 1, encontram-se os deslocamentos químicos de RMN 1H e 13C de PtFE-2 Figura 4: Estrutura química proposta para o ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico isolado do extrato dos frutos de P. tuberculatum, mostrando a numeração de cada carbono. 240 181 225 195 137 151 165 Figura 5: Espectro de massas (I. E. 75 eV) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico. Figura 6: Espectro de RMN 1H (CDCl3 500 MHz) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico. Figura 7: Espectro de RMN 13C (CDCl3 126 MHz) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico Figura 8: Espectro de RMN 13C (CDCl3 126 MHz) do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico, utilizando a técnica DEPT 135. Tabela 2: Deslocamentos químicos de RMN 1H e 13 C registrado em CDCl3. Relação de todos os carbonos, hidrogênios e radicais presentes no ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico C c H C c H 1 105,2 - 9 178,8 - 2/6 153,2 2,68 (2H, J= 15,5 Hz) CH3O-4 60,8 3,84 (s, 3H) 3/5 153,2 2,90 (2H, J= 15,5 Hz) CH3O-5/3 56,0 3,82 (s, 6H) 4 136,4 - OH - 10,24 (sl, 1H) 7 30,9 6,43 (s, 2H) 8 35,7 - O ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico já foi isolado de P. retrofractum e, de P. longum foi sintetizado a partir do composto etil 3’,4’,5’-trimetoxicinamate isolado do extrato hexânico onde recebeu o nome de ácido 3,4,5-trimetoxidihidrocinamico, os autores relatam atividade antiinflamatória contra a ação do TNF-α sobre liberação de ICAM-1 pelas células (Parma et al., 1997; Kumar et al., 2005) . 4.2. Atividade de Inibição de Edema Venenos de origem animal, particularmente de serpentes, contêm um grande número de proteínas que afetam a hemostasia por diferentes maneiras. Alguns deles não têm a atividade enzimática, como as lectinas tipo-C e desintegrinas, visto que outros, tais como nucleotidases, as fosfolipases A2 (PLA2), as serinoproteases e as metaloproteinases são potentes enzimas (Perales et al., 2005). As Fosfolipases A2 (PLA2s) podem induzir diversos efeitos biológicos tais como, neurotoxicidade pré ou pós-sináptica, cardiotoxicidade, miotoxicidade, inibição da agregação plaquetária, hemólise, edema, anti-coagulação, convulsão e hipotensão (Soares et al., 1998). O edema local é uma conseqüência típica do envenenamento por serpentes, este efeito é clinicamente importante porque é responsável pela perda tecidual local chegando a levar, dependendo da gravidade a perda total do membro afetado (Gutiérrez et al., 1986). Para o teste da atividade de inibição de edema utilizamos a proteína BthTX1, que é uma fosfolipase A2-like (PLA2-like) purificada do veneno de Bothrops jararacussu. Não houve inibição relativa da formação de edema pelo ácido 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico nas doses administradas. Este resultado evidencia que o ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico não possui nenhum tipo de interação inibitória sob enzima BthTX-1 (figura 9). A produção do edema é exclusivamente produzida por fosfolipase A2 (PLA2), e como estas enzimas são altamente conservadas em seus mecanismos de ação para a formação de edema, podemos generalizar nossos resultados, afirmando que possivelmente não ocorra inibição de formação de edema para nenhum dos venenos de serpentes encontradas do Brasil. pata controle 0,5 pata teste c/ amostras Massa das Patas (g) 0,4 0,3 0,2 0,1 0 BthTX-1 PtFE-2 BthTX-1 + PtFE-2 Substâncias Figura 9: Peso das patas em gramas, a coluna em rosa de cada experimento mostra o peso das patas direitas utilizadas como controle (tratadas com 50 µl de PBS+DMSO); a coluna em verde, representa o peso relativo das patas esquerdas tratadas com 50 µl de BthTX-1 e 50 µl de 3,4,5trimetoxibenzenopropanóico. A quantidade de BthTX-1 utilizada em cada experimento foi de 50µg e para PtFE-2 foi de 100µg. 4.3. Atividade Anti-Hemorrágica Para avaliação da atividade anti-hemorrágica foi utilizado o veneno bruto da serpente B. alternatus, o qual possui tanto as fosfolipases A2 quanto as metaloproteinases ativas para atividade hemorrágica. O grupo controle negativo (com PBS+DMSO) e o grupo que contêm o ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico, não produziram hemorragia. Enquanto que o grupo controle positivo, que continha apenas o veneno bruto, como esperado, produziu hemorragia. O grupo teste onde foi aplicado por via intraperitoneal o ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico e por via subcutânea no dorso do camundongo o veneno bruto, houve inibição da hemorragia, cerca de aproximadamente 27% de eficiência contra a ação hemorrágica do veneno de B. alternatus. No último grupo, pré-incubamos o ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico com o veneno bruto, com objetivo de analisar se desta maneira o ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico teria uma ação ainda maior. Podemos notar que a pré-incubação aumenta a ação do ácido 3,4,5- trimetoxibenzenopropanóico, chegando a inibir ainda mais a atividade hemorrágica do veneno, aproximadamente 77% (figura 10). Sabe-se que hemorragia causada pelo veneno de B. alternatus possui duas vias para causar a hemorragia: a primeira via seria pelas metaloproteinases, que agem diretamente nas integrinas que constituem a membrana basal do tecido, promovendo uma desagregação tecidual celular; a segunda via pela ação de fosfolipase A2, não agindo na membrana basal, mas diretamente na membrana celular que constituem os vasos sangüíneos (Stábeli et al., 2004). 4 3,5 Halo Hemorrágico (cm2 ) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 O DMS PBS+ ruto Ven .B g -2 -2 c.) PtFE P tFE -2 5 m - 2 ( in + E E F o F t t t P u P r ruto + ruto + Ven .B Ven .B Ven .B Figura 10: Produção de hemorragia em camundongos após procedimento de inoculação de substâncias, expressado por medição do halo hemorrágico formado em cm2. O PBS+DMSO foi utilizada como controle negativo; Veneno bruto (controle positivo), foi aplicado uma concentração de 50µg; PtFE-2 (teste), aplicado na concentração de 300µg; Veneno bruto 50ug + PtFE-2 300µg (teste); Veneno bruto 50ug + PtFE-2 300µg pré-incubados (teste); o objetivo da aplicação de 50µg de veneno via subcutânea no dorso com aplicação de 5mg de PtFE-2 por via intraperitoneal, era verificar a concentração ideal da amostra PtFE-2. As metaloproteinases possuem um papel importante no processo de envenenamento por venenos de serpente, elas causam ferimento sistêmico por degradação ou ativação dos fatores do sangue, e os danos locais por agir em proteínas endoteliais da superfície da célula (Perales et al., 2005) e são responsáveis pela atividade hemorrágica, característica dos venenos de serpentes da família Viperidea (Gutiérrez et al., 2005). As metaloproteinases de venenos de serpentes (SVMPs) degradam vários componentes da membrana e pode também hidrolizar proteínas endoteliais da membrana da célula, tais como as integrinas e as caderinas, envolvidos na adesão da célula-matriz e da célulacélula. A hemorragia induzida pelas SVMPs é um evento extremamente rápido in vivo, com as células capilares endoteliais que mostram alterações estruturais drásticas dentro de poucos minutos (Gutiérrez et al., 2005). Inicialmente, as SVMPs degradam proteínas da superfície da membrana e de adesão, assim enfraquecendo a parede capilar e perturbando as interações entre células endoteliais e a membrana capilar. Então, a pressão que age na parede capilar, que está enfraquecida, causa uma distenção. Consequentemente, as células endoteliais tornam-se muito finas, até que a integridade da parede do capilar esteja perdida em alguns pontos, onde ocorre extravasamento do sangue (Gutiérrez et al., 2005). 4.4. Ação de Inibição de Crescimento de Formas Promastigotas de Leishmania amazonensis A observação das propriedades terapêuticas de produtos naturais tem levado à pesquisa dos princípios ativos de várias espécies vegetais. Metabólitos secundários tais como alcalóides, terpenóides, flavonóides, considerados no passado como inativos, são hoje ferramentas importantes no tratamento e investigação clínica. Compostos que estimulam o sistema imune são úteis quando usados como adjuvantes no tratamento de certas doenças causadas por fungos, bactérias e protozoários, como na leishmaniose (Bergmann et al., 1997; FIOCRUZ, 2006). Para investigar o efeito do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico (PtFE-2) sobre o crescimento in vitro dos parasitas Leishmania, adicionamos às culturas de promastigotas o PtFE-2, e o número de promastigotas era contado diariamente, utilizando-se o corante eritrosina B para distinção entre parasitas vivos e mortos. O ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico em todas as concentrações interferiu na replicação das promastigotas, e após os 5 dias de incubação do PtFE-2 nas concentrações nas concentrações de 100 µg, 200 µg, 400 µg e 800 µg, observamos uma inibição das promastigotas de cerca de 25, 70, 90 e 95%, respectivamente (figura 11 e 12). A concentração de 100µg apresentou uma inibição de cerca de 25%, que é compatível com a inibição gerada pelo uso do medicamento Glucantime®, que foi de 20% (figura 12) e estava com concentração de 800 µg. Utilizando o medicamento Pentamidina® na concentração final de 800 µg, observamos que ele foi capaz de matar 100% dos parasitas com 24 h de incubação. Neste experimento, notamos também que no grupo controle negativo, que o DMSO estava numa concentração inicial de 10%, teve ação sobre a morfologia dos parasitas Leishmania, porque os parasitas ficaram mais arredondados. Outro grupo que também continha 10% DMSO era o 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico 800µg, onde notamos que os parasitas também estavam com suas formas modificadas, estavam arredondados. Mas não sabemos mencionar onde e nem como o DMSO está agindo para mudar as formas dos parasitas Leishmania. Ressaltamos que a concentração permitida para utilizar sem que o DMSO atue sobre o parasita seria de no máximo 2%, e os únicos grupos que estavam abaixo e próximo do permitido eram, respectivamente, os de 100 µg e 200 µg. Nº de Promastigotas/ml sem tratamento PBS+DMSO glucantime pentamidina 800ug PtFE 400ug PtFE 200ug PtFE 100ug PtFE 10 7 10 6 1º dia 2º dia 3º dia 4º dia 5º dia Tempo Figura 11: Curva de crescimento de formas promastigotas de L. amazonensis na presença de PtFE-2. O experimento partiu de uma concentração de 5x105 de parasitas, a contagem foi feita retirando uma alíquota do meio de cultura com as Leishmanias, e isto foi realizado em todos os dias do ciclo de crescimento do parasita (5 dias). No primeiro dia partimos de uma concentração em todos os grupos de 5x105 parasitas/ ml. A contagem foi realizada durante os 5 dias do ciclo de crescimento do parasita, no 3° dia houve uma diminuição significativa do crescimento nos grupos do ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico com 800µg e 400µg, e notamos também alguns parasitas mortos, enquanto que nas concentrações de 200µg e 100µg a inibição foi pequena (figura 11). Quando analisamos os resultados obtidos no 5° dia, podemos concluir que mesmo tendo inibido a replicação e ter interferido na sobrevivência dos parasitas, as concentrações de 800 µg e 400 µg não é significativa porque o PtFE-2 está em 10% de DMSO, e sabe-se que nesta concentração o DMSO é agressivo para o parasita. Enquanto que nas concentrações de 200 µg (inibição de 70%) e na concentração de 100 µg (inibição de 25%), o DMSO não agiu sobre o parasita, pois estava em uma concentração mais baixa. Com todos os dados encontrados, podemos assim concluir que a DL50 do ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico deve estar entre as concentrações de 100 µg e 200 µg, sendo assim baixas concentrações de uso comparadas com as dosagens utilizadas dos medicamentos de tratamento para leishmaniose. 100ug PtFE 200ug PtFE 400ug PtFE 800ug PtFE Pentamidina Glucantime PBS+DMSO 0 20 40 60 80 100 Porcentagem de Inibição do Crescimento Figura 12: Porcentagem de inibição do crescimento do parasita em relação a substância utilizada, os dados na figura representam a contagem realizada apenas no 5º dia do ciclo de crescimento da Leishmania. 4.5. Experimento Hargreaves (Analgesia Central) e Teste de Contorção Abdominal em Camundongos (Analgesia Periférica). Os testes de contorção e hargreaves foram realizados, em modelos animais, com o 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico em diferentes concentrações, para determinar a atividade analgésica periférica e/ou central, contudo não apresentando efeito significativo de atividade analgésica em relação aos grupos controles. 5 – CONCLUSÃO 5. CONCLUSÃO Isolamento, purificação ecaracterização do ácido 3,4,5- trimetoxibenzenopropanóico isolado do extrato dos frutos de Piper tuberculatum. Os frutos de Piper tuberculatum já foram estudados em várias partes do mundo, inclusive no Brasil, e é a primeira vez que o ácido 3,4,5- trimetoxibenzenopropanóico é isolado nesta planta, porém já foi isolado em Piper retrofractum. A ação hemorrágica causada pelo veneno de B. alternatus é parcialmente inibida pelo ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico. Não existe inibição de edema quando incubado com BthTX-1 (PLA2) do veneno de B. jararacussu. O ácido 3,4,5-trimetoxibenzenopropanóico interfere na replicação dos parasitas Leishmania amazonensis na forma promastigota. Não houve efeito de analgesia central ou periférica pelo ácido 3,4,5-trimetoxi benzenopropanóico quando ensaiados em camundongos. 6 – REFERÊNCIAS 6. REFERÊNCIAS 1. Araújo, C. A. C.; Alegrio, L. V.; Leon, L. L. (1998). Antileishmanial activity of compounds extracted and characterized from Centrolobium sclerophyllum. Phytochemistry, v.49 p751-754. 2. Araújo-Junior, J. X., Da-Cunha, E. V. L., Chaves, M. C. de O. & Gray, A. I. (1997). Piperdardine, a piperidine alkaloid from Piper tuberculatum. Phytochemistry, 44 (3), 559-561. 3. Asprey, G. F.; Thornton, P. (1954). In: Medicinal Plants of Jamaica, 17. West Indies Medicinal Journal, Kingston, Jamaica. 4. Bailey, P.; Wilce, J. (2001). Venom as a source of useful biologically active molecules. Emerg. Med. (Fremantle) 13, 28–36. 5. Balsinde, J.; Balboa, M. A.; Insel P. A.; Dennis E. A. (1999). 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