| Summary: | Submitted by Cristhiane Guerra (cristhiane.guerra@gmail.com) on 2017-02-03T15:51:13Z
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Previous issue date: 2015-07-31 === Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Phenolic compounds, among them the flavonoids, are holders of antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory effects, but not free from toxicity and/or adverse effects, that's why research in this area, whether they are in silico, in vitro and/or in vivo approach have been intensified to ensure the safe use of these molecules. Thus, the aim of this study was to investigate the probable pharmacological activities, toxicity and antibacterial and antioxidant effects of flavonoid flavone and its hydroxy derivatives: 3-hydroxyflavone, 5-hydroxyflavone and 6-hydroxyflavone, tracing a structure-activity relationship of such substances. It was investigated the pharmacological, pharmacokinetics and theoretical toxicological characteristics of flavonoids using in silico testing with the PASS online and Osiris softwares; the cytotoxicity on human erythrocytes of blood types A, B and O positive and negative Rh factor, running the models of hemolysis and Erythrocyte Osmotic Fragility (EOF); was analysed the antimicrobial activity in front of Gram-positive (B. subtilis CCT 0516, S. aureus ATCC 25619 and S. aureus ATCC 25925) and Gram-negative, including clinical importance (P. aeruginosa ATCC 8027, P. aeruginosa ATCC 23243, E. coli ATCC 2536, E. coli 101, E. coli 103, E. coli 104, E. coli 105 and E. coli 108); assessed the oxidant and antioxidant potential of these molecules in the presence of Reactive Oxygen Species (ROS - H2O2) and phenylhydrazinium (Ph) and, finally, the genotoxicity using the micronucleus test. The results obtained revealed numerous probable pharmacological activities to the flavonoids, as integrity agonists and membrane permeability inhibitors, anaphylatoxin receptor antagonists, inhibitors of kinase and peroxidase, antimutagenic potential and vase-protecting capacity; do not present significant theoretical toxicity risks and have good oral bioavailability. The 4 flavonoids have shown moderate hemolysis at concentrations of 500 and 1000 μg/mL, the example of 3-hydroxyflavone which induced 20.2 % and 53 % of hemolysis, respectively, in blood type A, Rh+; the flavonoids hydroxylated protected cells types A and O from osmotic stress. All flavonoids exhibited moderate antibacterial activity against Gram-positive strains and Gram-negative, being the flavone bactericide in the concentration of 200 μg/mL to the strains of P. aeruginosa ATCC 8027, S. aureus ATCC 25619 and E. coli 104, while other flavonoids have bacteriostatic action. It did not promote oxidation of erythrocyte and behaved as scavengers and antioxidants of H2O2 and phenylhydrazinium and finally the flavone did not show genotoxicity compared to cyclophosphamide, a proven genotoxic agent. It is concluded that the flavone, 3-hydroxyflavone, 5-hydroxyflavone and 6- hydroxyflavone have different pharmacological activities, good bioavailability and low theoreticals toxicity, reduced cytotoxicity, absence of genotoxicity as well as being moderate antibacterial and antioxidant, showing, with this study, the importance of the inclusion of computational chemistry techniques for targeting evaluation protocols of the biological effects of the molecules. === Compostos fenólicos, dentre eles os flavonoides, são detentores de efeitos antimicrobiano, antioxidante e anti-inflamatório, porém não isentos de toxicidade e/ou efeitos adversos, por isso pesquisas nesta área, sejam elas com uma abordagem in silico, in vitro e/ou in vivo têm se intensificado para que se garanta a segurança no uso dessas moléculas. Assim, o presente estudo se propôs a investigar as prováveis atividades farmacológicas, a toxicidade e os efeitos antibacteriano e antioxidante do flavonoide flavona e de seus derivados hidroxilados: 3-hidroxiflavona, 5-hidroxiflavona e 6-hidroxiflavona, traçando uma relação estrutura-atividade das referidas substâncias. Para tanto, investigou-se as características farmacológica, farmacocinética e toxicológica teóricas dos flavonoides utilizando ensaios in silico com os softwares PASS online e Osíris; a citotoxicidade sobre eritrócitos humanos dos tipos sanguíneos A, B e O e fator Rh positivo e negativo, executando-se os modelos de hemólise e Fragilidade Osmótica Eritrocitária (FOE); analisou-se a atividade antimicrobiana frente a bactérias Gram-positivas (B. subtilis CCT 0516, S. aureus ATCC 25619 e S. aureus ATCC 25925) Gram-negativas, inclusive de importância clínica (P. aeruginosa ATCC 8027, P. aeruginosa ATCC 23243, E. coli ATCC 2536, E. coli 101, E. coli 103, E. coli 104, E. coli 105 e E. coli 108); avaliou-se o potencial oxidante e antioxidante das referidas moléculas na presença de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs - H2O2) e da fenilhidrazina (Ph) e, por último, a genotoxicidade por meio do teste do micronúcleo. Os resultados obtidos revelaram numerosas prováveis atividades farmacológicas para os flavonoides, como agonistas da integridade e inibidores da permeabilidade membranar, antagonistas do receptor de anafilatoxina, inibidores de quinase e peroxidase, potencial antimutagênico e capacidade vasoprotetora; não apresentam significativos riscos teóricos de toxicidade e detêm uma boa biodisponibilidade oral. Os 4 flavonoides demonstraram moderada hemólise nas concentrações de 500 e 1000 μg/mL, a exemplo da 3-hidroxiflavona que induziu 20,2 e 53 % de hemólise, respectivamente, no sangue tipo B,Rh-; os flavonoides hidroxilados protegeram os eritrócitos tipos A e O do estresse osmótico. Todos os flavonoides exibiram moderada atividade antibacteriana contra cepas Gram-positivas e Gram-negativas, sendo a flavona bactericida na concentração de 200 μg/mL para as linhagens de P. aeruginosa ATCC 8027, S. aureus ATCC 25619 e E. coli 104, enquanto que os demais flavonoides têm ação bacteriostática. As substâncias não promoveram oxidação dos eritrócitos e comportaram-se como sequestradores e antioxidantes de H2O2 e fenilhidrazina e, por fim, a flavona não apresentou genotoxicidade quando comparado com a ciclofosfamida, um comprovado agente genotóxico. Conclui-se que flavona, 3-hidroxiflavona, 5-hidroxiflavona e 6-hidroxiflavona possuem variadas atividades farmacológicas, boa biodisponibilidade e baixa toxicidade teóricas, reduzida citotoxicidade, ausência de genotoxicidade, além de serem moderadamente antibacterianos e antioxidantes, evidenciando-se, com este estudo, a importância da inserção de técnicas de química computacional para o direcionamento de protocolos de avaliação de efeitos biológicos de moléculas.
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