Estudo químico e farmacológico do gênero Byrsonima (Malpighiaceae) para o desenvolvimento de novos anti-inflamatórios e antimicrobianos

• Main Authors: Simplicio, Fernanda Guilhon, 92-99995-5454
• Other Authors: [e-mail]
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Amazonas 2017
• Subjects: Compostos fenólicos; Triterpenos; Resistência a antimicrobianos; CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
• Online Access: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/6029

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2017-04-17 === Five Amazonian Byrsonima species, B. crispa, B. duckeana, B. garcibarrigae, B. incarnata and B. japurensis, were selected to investigate the anti-inflammatory and antimicrobial properties of its extracts and semi-synthetic substances. The ability of aqueous extracts from the stem bark to act synergistically through inhibition of cyclooxygenase-2 (COX-2), lipoxygenase (LOX), inducible nitric oxide synthase (iNOS) and / or antioxidant activity was investigated by in vitro, in silico and in vivo models. In turn, the hexane extracts were rich in α and β-amyrin triterpenes, which were obtained in high quantity and high purity by a simple and cheap method developed in this work. These triterpenes were used in the semisynthesis of 24 derivatives, of which 18 were evaluated for their antimicrobial properties. The aqueous extracts contained phenolic compounds and flavonoids, resulting in a high antioxidant capacity in the DPPH•, ABTS●+ and superoxide tests and in the bacterial lipopolysaccharide activated macrophage assay, i.e. an in vitro model of inflammatory response. They also showed good enzymatic inhibition capacity and their phenolic components showed a good affinity for COX-2, LOX and iNOS in the in-silico evaluation, suggesting an interesting synergistic effect. B. japurensis, only species used in folk medicine, showed more potent anti-inflammatory and analgesic activities in in vivo models, possibly by the specific combination of some phenolic compounds that are well absorbed by the oral route. Of the 18 derivatives developed with the triterpenes α and β-amirin, five showed activity against Trypanosoma cruzi, T. brucei, Leishmania infantum, Candida albicans, Staphylococcus aureus and Escherichia coli, with different degrees of potency and specificity. Possibly, they act by interaction with lipid components of the cell membrane and also by inhibition of 14α-demethylase (CYP51), for which all the compounds presented different degrees of affinity in the in-silico evaluation. The method developed to obtain the inclusion complexes with sulfobutyl ether-β-cyclodextrin can be further optimized and used in modulating the selectivity and toxicity of these active substances, which is a strategy already reported in the literature for different drugs. In conclusion, this study was able to demonstrate that the five species of Byrsonima may be promising sources of new medicines. In particular, B. japurensis would serve as a promising model for a new multitarget medicine to treat inflammation. The hexane extracts provided interesting chemical skeletons that can be converted into very promising substances for the antimicrobial arsenal, in a simple, inexpensive and highly reproducible way. === Cinco do gênero Byrsonima da Amazônia Brasileira, B. crispa, B. duckeana, B. garcibarrigae, B. incarnata e B. japurensis foram selecionadas para uma investigação das propriedades anti-inflamatórias e antimicrobianas de seus extratos e substâncias semissintéticas. A capacidade de dos extratos aquosos da casca do caule inibirem sinergicamente a ciclo-oxigenase-2 (COX-2), a lipoxigenase (LOX), e a sintase do óxido nítrico indutível (iNOS) e/ou apresentarem atividade antioxidante foram avaliadas em diferentes modelos químicos, in silico, in vitro e in vivo. Por sua vez, os extratos hexânicos mostraram-se ricos nos triterpenos α e β-amirinas, os quais foram obtidos em grande quantidade e alto grau de pureza por um método simples e barato desenvolvido neste trabalho, e foram usados na semissíntese de 24 derivados, dos quais 18 foram avaliados quanto as suas propriedades antimicrobianas. Os extratos aquosos mostraram expressiva quantidade de compostos fenólicos e flavonoides que explicam sua ampla capacidade antioxidante demonstrada nos testes do DPPH•, ABTS●+ e Superóxido e no ensaio do macrófago ativado por lipopolissacarídeo bacteriano, o qual é também considerado um modelo de atividade anti-inflamatória in vitro. Eles também apresentaram boa capacidade de inibição enzimática e seus componentes fenólicos apresentaram boa afinidade pela COX-2, LOX e iNOS na avaliação in silico, sugerindo um efeito sinérgico interessante para novos anti-inflamatórios. B. japurensis, única planta medicinal dentre as estudadas, foi a espécie mais ativa in vivo, possivelmente pela combinação específica de compostos fenólicos normalmente bem absorvidos pela via oral. Dos 18 derivados desenvolvidos com os triterpenos α e β-amirina e testados quanto a atividade antimicrobiana, cinco derivados apresentaram atividade contra Trypanosoma cruzi, T. brucei, Leishmania infantum, Candida albicans, Staphylococcus aureus e Escherichia coli, com diferentes graus de potência e especificidade. Possivelmente, eles atuam por interação com componentes lipídicos da membrana plasmática e também por inibição da 14α-demetilase (CYP51), para o qual a todos os compostos apresentaram variados graus de afinidade na avaliação in silico. O método desenvolvido para a obtenção dos complexos de inclusão entre sulfobutiléter-β-ciclodextrina e os derivados mais lipofílicos, pode ainda ser otimizado e utilizado na modulação da seletividade e toxicidade dessas substâncias ativas, estratégia já relatada na literatura para diferentes fármacos. Sendo assim, este estudo conseguiu demonstrar que as cinco espécies de Byrsonima analisadas podem ser promissoras fontes de medicamentos. Em especial, a espécie B. japurensis serviria de um promissor modelo de novo polifármaco multialvo para o tratamento da inflamação. Os extratos hexânicos forneceram interessantes esqueletos químicos que podem ser convertidos em substâncias bastante promissoras para o arsenal antimicrobiano, de modo simples, barato e altamente reprodutível.