Vascular Effects of Agrimonia eupatoria L., Fragaria vesca L. and Urtica dioica L.

Abstract

Produtos naturais vem sido utilizados como fonte para a descoberta de novas moléculas e desenvolvimento em diversas áreas, inclusive para doenças cardiovasculares. O objetivo principal deste trabalho foi investigar produtos naturais como fontes de componentes bioativos com potencial terapêutico para doenças vasculares. Para essa finalidade, primariamente o foco foi investigar extratos de plantas, especificamente Agrimonia eupatoria L., Fragaria vesca L. e Urtica dioica L. Em princípio, foi realizado um screening das propriedades vasoativas (efeito contrátil, efeito modulador na contração adrenérgica e efeito vasorelaxante) com o objetivo de identificar os melhores candidatos, enquanto a caracterização fitoquímica foi realizada através de HPLC-PDA. A composição dos extratos foi majoritariamente por compostos fenólicos, como ácidos fenólicos, flavonoides e taninos. Os estudos de atividade vascular foram realizados utilizando artérias torácicas internas colhidas de pacientes que foram submetidos à revascularização coronária. Os extratos da Fragaria vesca L. e Urtica dioica L. não promoveram vasorelaxamento em artérias humanas. No entanto, Urtica dioica L. modulou a contração adrenérgica vascular. Em contraste, Agrimonia eupatoria L. demonstrou uma vasoatividade acentuada, o que levou a diversos ensaios que tiveram como finalidade esclarecer os mecanismos responsáveis pela atividade previamente demonstrada. Neste projeto, foi descrito que a infusão da A. eupatoria pode promover uma atividade vascular mista, na qual alguns compostos podem promover uma leve vasconstrição enquanto outros promovem uma vasodilatação pronunciada. A fração acetato de etilo provocou um decréscimo na contração à noradrenalina, ao mesmo tempo que manteve um vasorelaxamento acentuado. Além disso, foi demonstrado que esse vasorelaxamento envolve dois mecanismos endoteliais: o da ciclooxigenase (COX) e do oxido nítrico (ON). De acordo com os resultados, a via da COX, representa o papel central no efeito vasorelaxante da fração acetato de etilo. A isoquercitrina, um dos compostos em maior concentração na infusão e na fração acetato de etilo, demonstrou um vasorelaxamento acentuado mediado pela COX, o que corroborou com a atividade observada para a fração acetato de etilo. De maneira geral, os resultados sugerem que A. eupatoria exibiu propriedades de vasoproteção e, portanto, são necessárias novas pesquisas para clarificar o mecanismo para sua atividade vascular (isto é, identificar os alvos e mediadores específicos) e validar o seu potencial terapêutico em diversas condições.

Natural products have been used as a source for drug discovery and development in several areas and for cardiovascular diseases. The main objective of this work was to explore natural products as sources of bioactive compounds with therapeutic potential for vascular disease. To this purpose, we primarily focused on studying plant extracts, specifically extracts from Agrimonia eupatoria L., Fragaria vesca L. and Urtica dioica L. First, a screening of the vasoactive properties (contractile effect, modulatory effect on adrenergic contraction and vasorelaxant effect) was performed to identify the best candidates, whilst the phytochemical characterization of the extracts by HPLC-PDA was carried out. The extracts were constituted mainly by phenolic compounds such as phenolic acids, flavonoids and tannins. Vascular activity was studied using distal segments of human internal thoracic arteries harvested from patients undergoing coronary revascularization. Fragaria vesca L. extracts did not elicit vasorelaxant effects of human arteries. Also, Urtica dioica L. did not elicit vasorelaxant effects, but modulated the adrenergic vascular contraction. In contrast, Agrimonia eupatoria L. exhibited a marked vasoactivity, which lead to multiple assays with the objective to elucidate the mechanisms responsible for its vasoactivity. Our study demonstrated that the infusion of A. eupatoria may exhibit a mixed vascular activity, in which some compounds may promote mild vasoconstriction while others elicit pronounced vasorelaxation. The ethyl acetate fraction (EtOAc) elicited a decrease in the contraction to noradrenaline, while maintaining a marked vasorelaxant effect. Moreover, we also showed that this remarkable vasorelaxation involves both the cyclooxygenase (COX) and the nitric oxide endothelial pathways, while the COX pathway exhibits a central role in the vasorelaxant effect of the EtOAc fraction. Isoquercitrin, a major compound found in the infusion and EtOAc fraction, showed a marked COX-mediated vasorelaxation, and this result corroborates the activity observed for the EtOAc fraction. Overall, these findings suggest A. eupatoria exhibits vasoprotective properties and warrant further research to clarify the mechanistic basis for this vascular activity (i.e., identify the specific targets and mediators) and to validate the therapeutic potential in several conditions.