Caracterização fitoquímica e neurofarmacológica de plantas usadas na medicina tradicional pelas suas propriedades sedativas

Abstract

Neste trabalho identificámos um conjunto de quatro plantas, nomeadamente o Hypericum perforatum L., a Melissa officinalis L., a Passiflora edulis Sims e a Tilia x europaea L., que são espontâneas da flora nacional ou que se encontram actualmente cultivadas no nosso país, e para as quais o seu uso tradicional indica uma potencial actividade sedativa ou ansiolítica. Os extractos destas plantas foram sumariamente caracterizados e submetidos a um screening neurofarmacológico in vivo. Baseados nos dados disponíveis na literatura e nos resultados obtidos no screening neurofarmacológico focámos a nossa atenção na análise dos principais constituintes activos no Hypericum perforatum L. e no fraccionamento bioguiado dos derivados de flavonóides presentes na Passiflora edulis Sims. Com os compostos isolados da Passiflora edulis Sims, bem como com a respectiva genina (luteolina), tentámos estabelecer uma possível relação entre a actividade evidenciada in vivo e a interacção com o local de ligação das benzodiazepinas no receptor GABAA. A infusão do Hypericum perforatum L. apresentou uma acção sedativa com doses elevadas (> 25 mg/kg) e evidenciou um efeito do tipo ansiolítico para doses mais baixas (5 mg/kg). A análise da composição do extracto revelou que o efeito observado não estava relacionado com a hiperforina, uma vez que esta substância não se encontrava presente. A Tilia x europaea L. também exibiu uma acção sedativa com doses mais elevadas (> 25 mg/kg) mas, contrariamente ao H. perforatum L., não se verificou qualquer actividade quando foram testadas doses mais baixas. No caso da Melissa officinalis L. não foram detectados efeitos neurofarmacológicos significativos enquanto que a Passiflora edulis Sims 263 evidenciou uma actividade do tipo ansiolítico para a dose mais elevada (100 mg/kg). Relativamente aos estudos fitoquímicos com o H. perforatum L., realizados ao longo do ciclo de vida da planta e nas diferentes partes da planta, verificámos diferenças qualitativas e quantitativas significativas, concluindo-se que a definição do momento da colheita, o processamento do material vegetal após a colheita (temperatura, luz) e a proporção das diferentes partes da planta afectarão decisivamente o teor de diversos constituintes bioactivos nos extractos desta planta. Relativamente aos estudos fitoquímicos e neurofarmacológicos realizados com a Passiflora edulis Sims pudemos concluir que as infusões desta planta possuem um efeito do tipo ansiolítico sem induzir relaxamento muscular ou efeitos sedativos. Por outro lado, a fracção flavonóide total (TFF) isolada a partir das infusões, evidenciou, igualmente, um efeito do tipo ansiolítico mas, contrariamente ao verificado com a infusão, para além do efeito ansiolítico, verificou-se que esta induzia relaxamento muscular e descoordenação da actividade motora. Contudo, as doses necessárias de TFF para induzir actividade neurofarmacológica são bastante superiores ao teor desta fracção nas doses activas da infusão, sugerindo que poderão existir compostos de outros grupos químicos envolvidos na actividade farmacológica e / ou sinergias que potenciam a actividade evidenciada pelos derivados de flavonóides. A Subfracção I (SF I) isolada a partir de TFF também exibiu uma actividade do tipo ansiolítico sem alteração da actividade motora e, também neste caso, as doses em que evidenciou actividade farmacológica foram bastante superiores ao seu teor na dose activa da TFF da qual foi extraída, assim sugerindo o possível envolvimento, directo ou indirecto, de outros derivados de flavonóides presentes. Da SF I foram 264 isolados dois compostos cuja estrutura foi determinada recorrendo a diversas técnicas de RMN (1H-RMN, 13C-RMN, COSY 1H-1H e HMBC) e identificados como sendo a luteolina-7-O-[2-ramnosilglucósido] (SF IA) e a 8-C-glucosilluteolina-2''-ramnósido (SF IB). Destes dois compostos apenas o SF IA exibiu uma actividade do tipo ansiolítico e a dose necessária para induzir esse efeito correlacionava bem com o seu teor na dose activa de SF I. Adicionalmente, os resultados dos estudos in vitro, permitiram concluir que não há uma relação entre a afinidade das infusões liofilizadas das diferentes plantas para o local de ligação das benzodiazepinas no receptor GABAA e a actividade neurofarmacológica evidenciada por estas in vivo. Já no caso da TFF parece haver um envolvimento Gabaérgico na actividade evidenciada in vivo. No entanto, no caso da SF I, também não parece existir correlação entre a actividade in vivo e a sua afinidade in vitro para o local de ligação das benzodiazepinas no receptor GABAA. Estas observações sugerem duas possibilidades distintas embora não mutuamente exclusivas. Uma é a possibilidade de, para além da modulação Gabaérgica, existirem outros mecanismos envolvidos na actividade neurofarmacológica dos flavonóides encontrados na Passiflora edulis Sims. A outra tem que ver com a transformação dos derivados de flavonóides durante o processo de absorção e metabolização, que poderá originar espécies químicas com uma maior afinidade para o receptor GABAA. Em ambos os casos estas hipóteses carecem de um estudo mais aprofundado. "ABSTRACTS" In this study we have identified a batch of 4 plants, namely Hypericum perforatum L., Melissa officinalis L., Passiflora edulis Sims and Tilia x europaea L., spontaneous or currently cultivated in our country, for which its traditional use indicates a potential sedative or anxiolytic-like activity. We have submitted the extracts of these plants to a preliminary neuropharmacological screening in vivo and briefly characterized its chemical composition. Based on the literature data available and on the results obtained in the neuropharmacological screening we’ve focused on the analysis of the main active constituents in Hypericum perforatum L. and on the bioguided fractionation of Passiflora edulis Sims flavonoid constituents. With the compounds isolated from Passiflora edulis Sims and its respective aglycon (luteolin) we’ve attempted to establish a possible relation between the observed activity in vivo and the interaction with benzodiazepine binding site at the GABAA receptor. Hypericum perforatum L. lyophilized aqueous infusion exhibited sedative activity in vivo with the higher doses tested (> 25 mg/kg) whereas with the lower doses (5 mg/kg) it evidenced an anxiolytic-like effect. Analysis of the extract composition revealed that the observed effect was not related with hyperforin, as this substance was not found in the extract. Tilia x europaea L. lyophilized aqueous infusion also exhibited sedative effects for the higher doses tested (> 25 mg/kg) but unlike H. perforatum L. did not elicit any anxiolytic-like effects when lower doses were tested. The characterization of Melissa officinalis L. activity was compromised by the fact that the animals tested presented abdominal contractions with the lower doses tested (5 and 25 mg/kg) but, nevertheless, for 267 the higher doses tested we did not detect any neuropharmacological effects. Passiflora edulis Sims lyophilized aqueous infusion evidenced an anxiolytic-like effect for the higher dose tested (100 mg/kg). In the phytochemical studies with H. perforatum L. plants, carried out during different development stages of the plant and also with the different plant parts, we’ve detected significant variations of the main constituents. We’ve concluded that the time of harvest, processing of the plant material and the proportion of the different plant parts, can significantly alter the level of several bioactive constituents of this plant. As for the phytochemical and neuropharmacological studies performed with Passiflora edulis Sims we have concluded that the infusion of this plant presents an anxiolytic-like effect devoid of muscle relaxant or other sedative activity. Also, the total flavonoid fraction evidenced an anxiolytic-like effect but, unlike it was observed with the lyophilized aqueous infusion, it also induced muscle relaxation and motor impairment. However, the doses of the total flavonoid fraction necessary to induce any neuropharmacological effect are much higher that the flavonoid content in the active doses of the lyophilized aqueous infusion, suggesting that other compounds besides the flavonoids might be involved directly or indirectly in the neuropharmacological effects of the extracts. The subfraction I (SF I) isolated from the total flavonoid fraction also exhibited an anxiolytic-like activity but, as it was observed with the lyophilized aqueous infusion, it did not elicit any sedative effects. Again, the effective doses were much higher than the active dose of the extract that originated it (total flavonoid fraction) thus suggesting a possible involvement of other flavonoids present. From SF I we were able to isolate two compounds, whose structure was characterized and determined to be luteolin-7-O-[2-rhamnosylglucoside] (SF IA) 268 and 8-C-glucosylluteolin-2''-rhamnoside (SF IB). Of these two compounds only SF IA exhibited an anxiolytic-like activity in a dose that correlated well with its content in SF I. Additionally, the results of the in vitro studies with synaptosomes from rat cerebral cortex and the radioligand [3H]-flunitrazepam showed there was no relation between the affinities of the lyophilized aqueous infusions of the different plants towards the benzodiazepine binding site in the GABAA receptor and the neuropharmacological activity evidenced by this same extracts in vivo. However in the case of the total flavonoid fraction isolated from Passiflora edulis Sims there seems to be a Gabaergic mechanism for the activity evidenced in vivo, but this was not observed for the active subfraction (SF I) it originated nor for any of the isolated compounds. These data suggest two different possibilities that are not mutually exclusive. One is the possibility of having other mechanisms besides Gabaergic modulation involved in the neuropharmacological effects of Passiflora edulis Sims flavonoids. The other concerns the biotransformation of the different flavonoids during the absorption and metabolization processes that can yield metabolites with a greater affinity for the GABA complex-receptor. In both cases these possibilities need to be further analysed.