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Estudos de metabolismo in vitro de extractos aquosos de Plectranthus barbatus: ...

Author(s): Porfírio, Sara Alexandra Pedras cv logo 1

Date: 2009

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/4157

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): P. barbatus; Doença de Alzheimer (AD); Metabolismo in vitro; Acetilcolinesterase (AChE); Actividade antioxidante; Compostos fenólicos; Teses de mestrado - 2009


Description
Tese de mestrado, Bioquímica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009 A procura de compostos naturais com capacidade de inibir a AChE e com elevado poder antioxidante é um tema bastante estudado, uma vez que presentemente este é um dos processos terapêuticos mais utilizados para minorar os sintomas dos doentes AD. Neste trabalho realizou-se um estudo das actividades biológicas e do metabolismo in vitro do extracto aquoso de P. barbatus, uma planta da família Lamiaceae bastante utilizada pelas populações das regiões onde é abundante. Esta planta é rica em compostos fenólicos como o ácido rosmarínico e a escutelareína 4’-metil éter 7-O-glucurónido, que lhe conferem actividade antioxidante, e em terpenóides como o (16S)-coleon E que tem actividade como inibidor da AChE. Os resultados obtidos mostraram que o extracto aquoso de P. barbatus possui alguma capacidade inibitória da AChE e elevada actividade antioxidante. A concentração de extracto aquoso responsável pela inibição de 50% da actividade da AChE (IC50) calculada foi 1005± 24 µg/mL. O EC50 calculado para o extracto aquoso, ou seja, a concentração de extracto aquoso correspondente a 50% de extinção do radical DPPH foi 13,19± 0,26 µg/mL. Também foi possível identificar a estrutura de dois dos compostos do extracto aquoso de P. barbatus. Por análise dos espectros de massa e por comparação com a literatura, concluiu-se que um dos compostos será provavelmente a luteolina 7-O-glucurónido e que outro composto deverá ser a apigenina 7-O-glucurónido. Concluiu-se, por experiências in vitro, que o extracto aquoso sofre alterações bastante relevantes ao longo do metabolismo. Durante a digestão com o suco pancreático artificial houve uma degradação de aproximadamente 30% do ácido rosmarínico e observou-se formação de um composto não identificado, a qual foi acompanhada pela diminuição de outro composto não identificado. A identificação da estrutura destes compostos está ainda a decorrer no laboratório. A reacção com a β-glucuronidase de E. coli resultou na perda da componente glicídica dos conjugados de flavonóides, havendo degradação da luteolina 7-O-glucurónido, apigenina 7-O-glucurónido e da escutelareína 4’-metil éter 7-O-glucurónido. A nível celular, constatou-se que concentrações de extracto aquoso superiores a 1 mg/mL são tóxicas para as células Caco-2 e que os compostos do extracto não penetram no interior das mesmas, pelo que não deverão ser capazes de atravessar o epitélio intestinal. Por outro lado, não se registaram alterações ao cromatograma de P. barbatus após a digestão com homogenato de células Caco-2, o que indica que este não deverá conter os enzimas necessários à metabolização do extracto aquoso. Finalmente, observou-se que não ocorreu glucuronidação de nenhum dos compostos do extracto aquoso na presença de extracto de fígado de ratinho, embora as reacções com padrões de quercetina e luteolina tenham sido frutíferas. Nowadays one of the therapeutic processes most widely used to reduce the AD symptoms involves molecules capable of AChE inhibition and with high antioxidant potential. Therefore, the search of compounds with these characteristics it’s a very important matter of study. This work consists of a study of the biological activities and the in vitro metabolism of the aqueous extract of Plectranthus barbatus (Lamiaceae), a plant widely used by the populations from areas where it is frequently present. P. barbatus has many phenolic compounds, such as rosmarinic acid and scutellarein 4’-methil ether 7-O-glucuronide, and terpenoids like (16S)- coleon E, whose inhibitory and antioxidant activities make this plant a good complement of the pharmacological therapy. The results show that the aqueous extract of P. barbatus has the ability of inhibiting AChE activity as well as an high antioxidant activity. The aqueous extract concentration responsible for 50% of inhibition of AChE (IC50) determined was 1005± 24 µg/mL. The concentration for which 50% of the free radical DPPH was extinguished (EC50) calculated was 13,19± 0,26 µg/mL. It was also possible to identify the structures of two of the compounds of P. barbatus. The analysis of the mass spectra and the data from literature made possible to conclude that one compound should be luteolin 7-O-glucuronide and that other compound could be apigenin 7-O-glucuronide. It was concluded, by in vitro experiments, that metabolism induces in the aqueous extract a series of relevant alterations. During the digestion with artificial pancreatic juice there was a degradation of almost 30% of rosmarinic acid and the formation of unknown compound A was observed. This formation was accompanied by the proportional degradation of unknown compound B. The identification of the structure of these compounds is still on course in the lab. The reaction with β-glucuronidase from E. coli resulted in the loss of the glycidic component of the flavonoid conjugates. In this reaction, luteolin 7-O-glucuronide, apigenin 7-Oglucuronide and scutellarein 4’-methyl ether 7-O-glucuronide were degraded. At cellular level, it was observed that aqueous extract concentrations over 1 mg/mL are toxic to Caco-2 cells and that P. barbatus compounds do not enter the cells. So, the compounds can not overcome the intestinal barrier. On the other hand, there were no alterations in the chromatogram of P. barbatus after Caco-2 homogenate digestion. This observation indicates that the homogenate must not have the necessary enzymes to metabolize the aqueous extract compounds. Finally, it was observed that no glucuronidation occurred in the presence of mouse liver extract. Nevertheless, the control reactions with quercetin and luteolin resulted in the glucuronidation of both flavonoids.
Document Type Master Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Serralheiro, Maria Luísa Mourato de Oliveira Marques, 1957-
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