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Estudos de metabolismo in vitro de extractos aquosos de São Roberto, Geranium r...

Author(s): Lima, Inês de Sousa cv logo 1

Date: 2009

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/4977

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): Geranium robertianum; Doença de Alzheimer (AD); Polifenóis; Acetilcolinesterase; Actividade antioxidante; Metabolismo; Teses de mestrada - 2009


Description
O objectivo deste trabalho foi o estudo do metabolismo in vitro de extractos aquosos de Geranium robertianum e actividades biológicas com aplicações terapêuticas na Doença de Alzheimer. O aumento das doenças neurodegenerativas na população leva à necessidade de encontrar novas terapêuticas. Uma área em expansão é o estudo de plantas medicinais, como o G. robertianum, utilizado na medicina tradicional portuguesa e cuja caracterização exaustiva permitirá a compreensão das suas potencialidades como agente terapêutico. Determinou-se a concentração de G. robertianum necessária para inibir 50% da actividade do enzima acetilcolinesterase, obtendo-se 765,88±15,39 μg/mL. Simultaneamente, calculou-se a concentração de extracto aquoso responsável por 50% de extinção do radical DPPH, 6,53±0,58 μg/mL. A análise destas actividades biológicas para cada fracção maioritária mostrou que o seu efeito sinergístico promove as actividades globais apresentadas. Seguidamente, caracterizou-se a planta relativamente ao tipo e estrutura dos principais compostos. Quantificaram-se os fenóis totais, obtendo-se um valor de 106,96±2,37 μg de equivalentes de pirogalol / mg de extracto. A análise por espectrometria de massa permitiu concluir que as principais moléculas presentes em G. robertianum são o ácido sinápico glucuronado, quercitrina, ácido gálhico, ácido elágico e cianidina. O estudo do metabolismo in vitro de extractos aquosos de G. robertianum mostrou que não há metabolização pelos sucos gástrico e pancreático, bem como por células Caco-2. A digestão por β-glucuronidase de E. coli permitiu comprovar a existência de ácido sinápico glucuronado. Adicionalmente verificou-se que durante todo o metabolismo o extracto aquoso mantém as suas actividades biológicas de relevância. O estudo da reacção de glucuronidação, típica de metabolismo hepático, permitiu concluir que os polifenóis existentes no extracto não sofrem glucuronidação e, mais uma vez, mostrou a presença do composto glucuronado no extracto. Finalmente estudou-se a actividade antimicrobiana de G. robertianum, concluindo-se que 12,99 mg/mL e 19,70 mg/mL de extracto inibem 50% do crescimento de S. mutans e S. sobrinus, respectivamente. Simultaneamente estudou-se a inibição do enzima glucosiltransferase isolado das estirpes bacterianas, verificando-se que 8,27 mg/mL e mais de 10 mg/mL inibem 50% da actividade do enzima extraído de S. mutans e S. sobrinus, respectivamente. Assim, concluiu-se que o extracto aquoso de G. robertianum possui actividades biológicas passíveis de aplicação na Doença de Alzheimer. Estudos adicionais poderão indicar como garantir a chegada do extracto ou seus componentes aos tecidos-alvo e elucidar acerca de mecanismos celulares e moleculares através dos quais este exerce os seus efeitos biológicos. This work focused on the study of the in vitro metabolism of aqueous extracts of Geranium robertianum and its biological activities, relevant to the Alzheimer’s disease therapeutics. The increase of neurodegenerative diseases within the world population urges the research of new therapeutic strategies. A field of research is that of medicinal plants, such as G. robertianum, widely used in Portuguese folk medicine. However, an extensive characterization of this plant is required, in order to understand its potentialities as a therapeutic agent. G. robertianum was screened for its acetylcholinesterase inhibitory and antioxidant activities. At a concentration of 765,88±15,39 μg/mL the enzyme activity was inhibited in 50% and at a value of 6,53±0,58 μg/mL 50% of the free radical DPPH was scavenged. The analysis of these biological activities, for each major component of the aqueous extract, showed that a synergetic effect between them accounts for the global activities determined. Afterwards, the plant was characterized according to the type and chemical structure of its main components. It was determined that there were 106,96±2,37 μg pyrogallol equivalents of phenolic compounds in 1 mg of aqueous extract. Mass spectrometry analysis showed that G. robertianum contained glucuronized sinapic acid, quercitrin, gallic acid, ellagic acid and cyanidin. The study of the in vitro metabolism of aqueous extracts of G. robertianum showed that there is no metabolization by the gastric and pancreatic juices, as well as by Caco-2 cells. Additionally, the digestion by an E. coli β-glucuronidase allowed the confirmation of the glucuronized sinapic acid presence. Furthermore, the biological activities of interest maintain their values during the entire metabolic pathway. The study of the hepatic metabolism showed that the polyphenols present do not under go glucuronidation and, once again, confirmed the presence of a glucuronide in the aqueous extract. Finally the antimicrobial activity of G. robertianum was studied. At a concentration of 12,99 mg/mL and 19,70 mg/mL of extract 50% of the growth of S. mutans and S. sobrinus was inhibited, respectively. Simultaneously the inhibition of the glucosyltransferase enzyme, isolated from the bacterial strains, was determined. At a concentration of 8,27 mg/mL (S. mutans) and over 10 mg/mL (S. sobrinus) 50% of enzyme activity was inhibited. We have concluded that the aqueous extract of G. robertianum has biological activities with interest for Alzheimer’s disease. Additional studies will be necessary to understand how the aqueous extract can reach the tissues and determine through which cellular and molecular mechanisms the aqueous extract can exert its biological effects. Tese de mestrado, Bioquímica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2009
Document Type Master Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Serralheiro, Maria Luísa Mourato de Oliveira Marques, 1957-
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