Izolarea și identificarea glicozidelor feniletanoide din Aloysia Polystachya și activitatea sa ca inhibitori ai monoaminooxidazei-A

Contact: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Ana Maria S. Pereira1, Camila C. Guimarães1, Sarazete IV Pereira1, Eduardo J. Crevelin2, Gustavo HT Pinto1, Lucas JF Morel1, Bianca W. Bertoni1, Suzelei C. França1, Silvia H. Taleb-Contini1

Introducere

Potrivit unui raport recent al Organizației Mondiale a Sănătății [1], peste 320 de milioane de oameni (4,4 la sută din populația lumii) suferă de depresie și tulburări de anxietate, aproximativ 800 de mii de sinucideri pe an fiind comise ca urmare a acestor probleme mentale. . Deși este disponibil tratament cu antidepresive sintetice, mulți pacienți suferă de reacții adverse precum uscăciunea gurii, constipație, amețeli, vedere încețoșată, creșterea apetitului, creșterea în greutate, insomnie și probleme cu rinichii [2]. Din acest motiv, abordări care utilizează medicina complementară și alternativă, inclusiv fitoterapie, au fost utilizate în tratamentul mai multor tipuri de tulburări mintale [3].

Diverse studii preclinice și clinice au furnizat dovezi în sprijinul beneficiilor medicamentelor pe bază de plante în tratamentul tulburărilor de anxietate generale și specifice [4, 5]. Un interes deosebit sunt investigațiile asupra proprietăților anxiolitice ale Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), este o specie aromatică întâlnită în principal în Argentina și Paraguay. Conform studiilor etnofarmacologice, populațiile locale folosesc planta, cunoscută în mod obișnuit ca burrito, ca tonic digestiv, sedativ și antidepresiv [6, 7]. Deși proprietățile anxiolitice și antidepresive ale extractelor hidroetanolice din A. polystachya au fost confirmate prin studii preclinice [8-10], nu au fost efectuate investigații fitochimice cu scopul de a identifica compușii asociați cu aceste activități.

S-a demonstrat anterior că activitățile antidepresive ale unor plante medicinale, de exemplu, Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) și Peganum harmala L. (Nitrariaceae), sunt asociate cu inhibarea monoaminooxidazei-A (MAO-A) [11–13]. Familia MAO este distribuită în sistemul nervos central și periferic, iar supraexprimarea acestor enzime favorizează dezaminarea oxidativă a monoaminelor cu reduceri ale nivelurilor neurotransmițătorilor serotonină, norepinefrină și dopamină, ceea ce duce la apariția tulburărilor psihiatrice. Astfel de procese de dezaminare generează, de asemenea, substanțe precum peroxidul de hidrogen, radicalii liberi de oxigen și aldehidele care sunt responsabile de stresul oxidativ al celulelor. MAO există în două izoforme majore care diferă în ceea ce privește distribuția, specificitatea substratului și sensibilitatea la inhibitori. Izoforma MAO-A joacă un rol important în tulburările depresive și anxioase, în timp ce MAO-B este implicată în bolile neurodegenerative [13-17].

În lumina celor de mai sus, am emis ipoteza că proprietățile anxiolitice și antidepresive ale A. polystachya derivă, cel puțin parțial, din prezența inhibitorilor MAO-A. Pentru a testa această ipoteză, am identificat principiile active prezente în extractul hidroetanolic din frunze de A. polystachya și am evaluat efectele extractului brut și ale principalilor constituenți izolați din acesta asupra activității MAO-A.

cistanche anti-depresie

Rezultate si discutii

Extractul hidroetanolic din frunze de A. polystachya a fost supus cromatografiei lichide ultra-performante-spectrometrie de masă (UPLC-MS), iar cromatograma astfel obținută este prezentată în ▶Fig. 1a. Componentele principale ale extractului au fost purificate prin cromatografie pe coloană și cromatografie lichidă de înaltă performanță în fază inversă (RP-HPLC) și identificate ca actozidă (sin verbascozidă), izo-acteozidă, 6’-acetil acteozidă și 4’,4 ''',5,5''-tetrahidroxi-6,6'',3'''-trimetoxi-[C7–O–C7'']-biflavone prin compararea lor 1H- și 13C-RMN, HSQC, HMBC (▶Tabelul 1S, 2S, Informații suport) și date MS (▶Fig. 1b-e) cu valori raportate în literatură [18–20]. Concentrația de actozidă în extractul hidroetanolic, determinată prin HPLC, a fost de 108,65 ± 1,3 pg/mg de extract uscat. Aceasta reprezintă prima înregistrare a constituenților extractelor de frunze din A. polystachya, deși uleiul esențial al plantei a fost analizat anterior și s-a constatat că conține monoterpenele carvonă și limonen ca componente majore [21].

Extractul hidroetanolic brut din frunzele de A. polystachya a inhibat activitatea MAO-A într-o manieră dependentă de doză (▶Fig. 2a) cu un IC50 de 9,2 µg/mL, în timp ce inhibitorul selectiv de MAO clorgilina a prezentat un IC5 0 din 0,06 µg/mL (0,22 µM). Acteozida purificată a prezentat, de asemenea, activități inhibitoare împotriva MAO-A (▶Fig. 2b), actozida prezentând cea mai scăzută valoare IC50 de 5 µM (3,1 µg/mL), urmată de izo-acteozida cu un IC50 de 10,1 µM (6,3 µg/mL). ) și 6'-acetil actozidă cu un IC50 de 9,5 pM (6,3 pg/mL). Inhibarea MAO-A duce la restabilirea nivelurilor de serotonină, norepinefrină, dopamină și tiramină, care sunt neurotransmițători cheie în controlul anxietății și depresiei [16]. Astfel, prezența diverșilor inhibitori MAO-A în frunzele de A. polystachya explică, cel puțin parțial, activitatea antidepresivă și anxiolitică raportată anterior a speciei [8–10].

Utilizarea amestecurilor de plante multicomponente poate fi avantajoasă în tratamentul bolilor cu etiologie complexă, cum ar fi anxietatea, depresia și alte afecțiuni neurologice. În prezent, utilizarea fitomedicamentelor în tratamentul bolilor care afectează sistemul nervos se bazează pe paradigma liganzilor multi-țintă, adică a produselor farmaceutice care au activități multi-țintă rezultate din prezența unor substanțe precum polifenolici cu anti- proprietăți inflamatorii, antioxidante și inhibitorii MAO care sunt capabile să confere neuroprotecție [20, 22-25]. Totuși, este de remarcat faptul că caracterul polar al substanțelor polifenolice ar putea împiedica interacțiunile cu țintele lor moleculare. Cu toate acestea, studiile clinice au demonstrat că contactul dintre polifenolici și metaboliții secundari nepolari prezenți în extracte poate modifica permeabilitatea membranelor celulare și poate facilita absorbția compușilor polari [23]. Astfel, extractele complexe de plante care conțin agenți multi-țintă care interacționează cu receptorii lor într-un mod pleiotrop generează un sinergism farmacologic care afectează numeroase procese, inclusiv mișcarea metaboliților polari de-a lungul membranelor celulare. În acest context, Li și colab. [26] au folosit un model de pește-zebră pentru a demonstra că actozidul ar putea pătrunde în bariera hemato-encefalică și a propus că glicozida feniletanoid ar putea avea un efect terapeutic potențial în boala Parkinson.

iarbă de cistanche

Neurotransmițătorii monoaminergici sunt principalele ținte ale antidepresivelor moderne, deoarece deficiențele lor sunt responsabile pentru simptomele debilitante ale depresiei. Un studiu recent in vivo a demonstrat că extractele etanolice și apoase de Lippia citriodora (Verbenaceae) și actozidul lor principal au prezentat efecte anxiolitice, hipnotice și relaxante musculare, iar aceste proprietăți au fost atribuite, parțial, unei interacțiuni cu gama de tip A. -receptorul acidului aminobutiric (GABAA) [27].

Studiile clinice au arătat că medicamentele cu capacitatea de a bloca citokinele inflamatorii, cum ar fi TNF- sau alte componente ale căii de semnalizare inflamatorie, de exemplu, ciclooxigenaza-2 (COX-2), sunt eficiente în reducerea simptomelor depresive la pacienții cu poliartrită reumatoidă, psoriazis și cancer, precum și la cei care suferă de tulburări psihice majore [28]. În acest context, s-a raportat că actozidul poate atenua producția și eliberarea de molecule inflamatorii, cum ar fi oxidul nitric (NO), TNF- și interleukina 12 (IL-12) în lipopolizaharide/interferon-gamma (LPS). Macrofagele stimulate cu /IFN-) [29], precum și histamina și acidul arahidonic în mastocitele RBL{-2H3 [30]. În plus, actozidul este capabil să reducă nivelurile de TNF-, IL-1, IL-8, IL{-6 și NO și să activeze caspaza{-1, factorul nuclear -kappa-B (NF-κB), NO sintetaza și proteina activatoare-1 [31] induse de IL-32 și/sau LPS în celulele TH-1 și macrofage [32]. Unii dintre acești mediatori inflamatori, cum ar fi IFN-urile, IL-6, IL{-8 și IL{-1 , au fost găsiți la niveluri anormale atât în ​​probele de țesut periferic, cât și post-mortem de la indivizi depresivi. și au fost legate de simptomele depresiei [33]. Activarea acestor molecule de către factorii de stres psihosocial poate promova schimbări funcționale semnificative în creier, ducând la dezvoltarea comportamentului depresiv și a altor tulburări psihice. IFN-urile, IL-1 și TNF-, de exemplu, pot crește expresia și funcția pompelor receptorilor serotoninei, noradrenalinei și dopaminei, reducând astfel disponibilitatea acestor neurotransmițători în fanta sinaptică [28]. În plus, IFN-, IL-6, TNF- și stresul oxidativ pot activa indoleamin 2,3 dioxigenaza (IDO), o enzimă responsabilă de degradarea triptofanului și, prin urmare, pot reduce concentrația precursorului primar al sinteza serotoninei [34].

Acteozida, izo-acteozida și 6’-acetil acteozida conțin fragmente hidroxi feniletil și cafeoil despre care se știe că sunt asociate cu proprietăți antioxidante [35, 36], iar acteozida în sine prezintă o activitate antioxidantă considerabilă [37]. Studiile au arătat că actozidul inhibă agregarea peptidei -amiloid (A) într-o manieră dependentă de doză, funcționează ca un agent neuroprotector și îmbunătățește memoria, iar aceste proprietăți au fost atribuite activității antioxidante a agentului [38, 39] . Având în vedere că numeroase specii bogate în fenolici cu proprietăți antioxidante sunt utilizate în tratamentul tulburărilor neurologice [15], s-a sugerat că efectele antidepresive și anxiolitice ale glicozidelor feniletanoide izolate din A. polystachya pot rezulta și din activitățile lor antioxidante. Această presupunere a fost susținută de Xu și colab. [40], care a prezentat dovezi referitoare la relația dintre creșterea stresului oxidativ și depresie/anxietate.

Pe baza celor de mai sus, concluzionăm că proprietățile antidepresive ale extractului hidroetanolic din frunzele de A. polystachya și ale feniletanoizilor purificați izolați din acesta, pot fi explicate prin moduri de acțiune multi-țintă care implică inhibarea MAO-A, reglarea în jos a moleculele inflamatorii și neutralizarea reacțiilor de oxidare. Prin urmare, rezultatele prezentate aici susțin ipoteza noastră originală că activitățile anxiolitice și antidepresive ale extractului hidroetanolic de A. polystachya rezultă, cel puțin parțial, din inhibarea MAO-A. Cu toate acestea, relația structură-activitate a glicozidelor feniletanoide identificate în acest studiu necesită o atenție suplimentară, astfel încât noi molecule să poată fi proiectate pentru tratamentul tulburărilor neurologice specifice.

antioxidant:extract de cistanche

Referințe

[1] Organizația Mondială a Sănătății. Depresie și alte forme mentale comune

Tulburări: estimări globale de sănătate. Geneva: OMS; 2017

[2] Ferguson JM. Medicamente antidepresive ISRS: efecte adverse și tolerabilitate. Prim Care Companion J Clin Psychiatry 2001; 3: 22–27

[3] van der Watt G, Laugharne J, Janca A. Medicina complementară și alternativă în tratamentul anxietății și depresiei. Curr Opin Psihiatrie 2008; 21: 37–42

[4] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Medicamente pe bază de plante pentru tulburările de anxietate:cistanche, partea 1: O revizuire a studiilor preclinice. CNS Drugs 2013; 27: 207–219

[5] Sarris J, McIntyre E, Camfield DA. Medicamente pe bază de plante pentru tulburările de anxietate, partea a 2-a: O revizuire a studiilor clinice cu dovezi preclinice de susținere. CNS Drugs 2013; 27: 301–319

[6] Del Vitto LA, Petenatti EM, Petenatti ME. Recursos herbolarios de San Luis (Republica Argentina). Prima parte: Plantas Nativas. Multequina 1997; 6: 49–66

[7] González Y, Arrúa RD, Rojas GD, García MG. Etnofarmacobotánica foliar de "burrito", Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verben-aceae), cultivado en Paraguay. Rojasiana 2014; 13: 31–41

[8] Mora S, Díaz-Véliz G, Millán R, Lungenstrass H, Quirós S, Coto-Morales T, Hellión-Ibarrola MC. Efectele anxiolitice și antidepresive ale extractului hidroalcoolic din Aloysia polystachya la șobolani. Pharmacol Biochem Behav 2005; 82: 373–378

[9] Hellión-Ibarrola MC, Ibarrola DA, Montalbetti Y, Kennedy ML, Heinichen O, Campuzano M, Tortoriello J, Fernández S, Wasowski C, Marder M, De Lima TCM, Mora S. The anxiolytic-like effects of Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) la șoareci. J Ethnopharma- col 2006; 105: 400–408

[10] Hellión-Ibarrola MC, Ibarrola DA, Montalbetti Y, Kennedy ML, Heinichen O, Campuzano M, Ferro EA, Alvarenga N, Tortoriello J,

De Lima TCM, Mora S. Efectele asemănătoare antidepresivelor ale Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae) la șoareci. Fitomedicina 2008; 15: 478–483

[11] Herraiz T, González D, Ancín-Azpilicueta C, Arán VJ, Guillén H.

-Alcaloizi carboline din Peganum harmala și inhibarea monoaminoxidazei umane (MAO). Food Chem Toxicol 2010; 48: 839–845

[12] Herraiz T, Guillén H, Arán VJ, Salgado A. Identification, occurrence and activity of quinazoline alcaloids in Peganum harmala. Food Chem Toxicol 2017; 103: 261–269

[13] Herraiz T, Guillén H. Inhibarea monoaminoxidazei-A și activitatea antioxidantă asociată în extractele de plante cu potențiale acțiuni antidepresive. Bio Med Res Int 2018; 1018: 4810394

[14] Carradori S, D'Ascenzio M, Chimenti P, Secci D, Bolasco A. Selective MAO-B inhibitors: A lesson from natural products. Mol Divers 2014; 18: 219–243

[15] Fajemiroye JO, Silva DM, Oliveira DR, Costa EA. Tratamentul anxietății și depresiei: Plante medicinale în retrospectivă. Fundam Clin Pharmacol 2016; 30: 198–215

[16] Fišar Z. Medicamente legate de activitatea monoaminoxidazei. Prog Neuropsy- chopharmacol Biol Psychiatry 2016; 69: 112–124

[17] Naoi M, Maruyama W, Shamoto-Nagai M. Monoaminoxidaza de tip A și serotonina sunt implicate coordonat în tulburările depresive: de la dezechilibrul neurotransmițătorilor la neurogeneza afectată. J Neural Transm 2017; 125: 53–66

supliment cistanche: antioxidant