Pesquisa
Plantas medicinais cardioprotetoras e modelos animais de doença cardiovascular associando múltiplos fatores de risco: desafios e perspectivas
Doutorado em Ciência Animal com Enfase em Produtos Bioativos
Autor: Tatiane Camacho Mendes
Orientador: Francislaine Aparecida dos Reis Lívero
Defendido em: 31/07/2020
Resumo
As doenças cardiovasculares (DCV) estão entre as principais causas de mortalidade mundial. Dentre seus fatores de risco estão a hipertensão arterial sistêmica (HAS), as dislipidemias, o tabagismo e o diabetes melittus. Em relação ao estudo destas enfermidades, ressalta-se a necessidade de desenvolvimento de modelos experimentais que avaliem estes fatores de risco simultaneamente, simulando pacientes e investigando os efeitos terapêuticos das plantas medicinais. Tal necessidade justifica-se na crescente investigação de produtos naturais como terapia alternativa e/ou adjuvante aos tratamentos médicos convencionais, buscando alternativas terapêuticas mais eficazes e com menos efeitos adversos. Neste sentido, a Baccharis trimera (Less.) DC., popularmente conhecida como carqueja, destaca-se. Evidências científicas sobre seus efeitos em modelos animais de doença hepática e cardiovascular apontam efeitos promissores. Entretanto, poucos são os trabalhos que descrevem os efeitos farmacológicos da B. trimera em modelos animais que associem múltiplos fatores de risco. Assim, o primeiro passo deste estudo foi avaliar os efeitos medicinais desta planta frente dois fatores de risco associados: diabetes e idade. Para tanto, ratos Wistar (n = 40) com idade avançada (300 dias) receberam administração intraperitoneal de estreptozotocina (60 mg/kg), modelo clássico de diabetes mellitus. Porém o estudo mostrou-se inviável nesta idade, pois os animais apresentaram efeitos de toxicidade sistêmica, como lesão hepática e renal, após indução do modelo. Então, foi proposto um segundo modelo de estudo de DCV associando 3 fatores de risco (HAS, dislipidemia e tabagismo) com a avaliação da atividade hepato e cardioprotetora da B. trimera. Para tal, Wistar fêmeas (n = 48) foram submetidos ao modelo de hipertensão Goldblatt 2K1C, receberam dieta enriquecida com 0,5% de colesterol e foram expostos a 9 cigarros comerciais/dia, por 8 semanas. Nas 4 últimas semanas, os animais foram tratados com a fração solúvel em etanol de B. trimera (30, 100 e 300 mg/kg) ou sinvastatina (2,5 mg/kg) mais enalapril (15 mg/kg), por via oral através de gavagem. Foram investigados os níveis plasmáticos de alanina e aspartato aminotransferase, ureia, creatinina, perfil lipídico plasmático, hepático e fecal, pressão arterial sistólica, diastólica e média, reatividade vascular, alterações celulares e estado redox cardíaco, hepático e renal. O tratamento com o extrato de B. trimera reverteu todas as alterações apresentadas, com efeito igual ou superior ao tratamento padrão, demonstrando ser uma espécie promissora para o tratamento de pacientes com distúrbios cardiovasculares e hepáticos, especialmente aqueles associados a múltiplos fatores de risco. Por fim, buscou-se revisar na literatura científica atual os principais mecanismos celulares e moleculares das plantas anti-trombogênicas e seus principais componentes. As plantas medicinais são uma fonte importante de agentes anti-trombogênicos e têm sido considerados alternativas notáveis, com maior eficácia e, geralmente, menos efeitos adversos, tornando-se uma alternativa promissora para o manejo de distúrbios da coagulação. Os mecanismos celulares e moleculares que podem ser responsáveis por essa atividade anti-trombogênica das plantas incluem efeitos na agregação plaquetária, efeitos nos fatores de coagulação e efeitos na trombólise. No entanto, os mecanismos de ação responsáveis pela atividade antitrombótica desses agentes permanecem incertos. Mais estudos são necessários para esclarecer as vias centrais da resposta pleiotrópica destes agentes.
Palavras-chave
Anti-trombogênico. Carqueja. Diabetes mellitus. Fitoterapia. Hipertensão.
Title
Cardioprotective medicinal plants and animal models of cardiovascular disease associating multiple risk factors: challenges and perspectives.
Abstract
Cardiovascular diseases (CVD) are among the main causes of mortality worldwide. Among its risk factors are systemic arterial hypertension (SAH), dyslipidemia, smoking and diabetes mellitus. Regarding the study of these diseases, the need to develop experimental models that simultaneously evaluate these risk factors, simulating patients and investigating the therapeutic effects of medicinal plants, is emphasized. Such a need is justified in the growing investigation of natural products as an alternative and/or adjuvant therapy to conventional medical treatments, seeking more effective therapeutic alternatives with less adverse effects. In this sense, Baccharis trimera (Less.) DC., popularly known as ‘carqueja’, stands out. Scientific evidence on its effects on animal models of liver and cardiovascular disease points to promising effects. However, few studies describe the pharmacological effects of B. trimera in animal models that associate multiple risk factors. Thus, the first step of this study was to evaluate the medicinal effects of this plant against two associated risk factors: diabetes and aging. Therefore, Wistar rats (n = 40) with advanced age (300 days) received intraperitoneal administration of streptozotocin (60 mg/kg), a classic model of diabetes mellitus. However, the study proved to be unfeasible at this age, as the animals showed effects of systemic toxicity, such as liver and kidney damage, after the model was induced. Then, a second CVD study model was proposed, associating 3 risk factors (SAH, dyslipidemia and smoking) with the assessment of hepatic and cardioprotective activity of B. trimera. For this, females Wistar (n = 48) were submitted to the Goldblatt 2K1C hypertension model, received a diet enriched with 0.5% cholesterol and were exposed to 9 commercial cigarettes/day, for 8 weeks. In the last 4 weeks, the animals were treated with the ethanol-soluble fraction of B. trimera (30, 100 and 300 mg/kg) or simvastatin (2.5 mg/kg) plus enalapril (15 mg/kg), by oral route, through gavage. Plasma levels of alanine and aspartate aminotransferase, urea, creatinine, plasma lipid profile, hepatic and fecal, systolic, diastolic, and mean arterial pressure, vascular reactivity, cellular changes, and cardiac, hepatic, and renal redox status were investigated. The treatment with the extract of B. trimera reversed all the alterations presented, with an effect equal to or greater than the standard treatment, proving to be a promising species for the treatment of patients with cardiovascular and liver disorders, especially those associated with multiple risk factors. Finally, we sought to review in the current scientific literature the main cellular and molecular mechanisms of anti-thrombogenic plants and their main components. Medicinal plants are an important source of anti-thrombogenic agents and have been considered remarkable alternatives, with greater efficacy and, generally, less adverse effects, becoming a promising alternative for the management of coagulation disorders. The cellular and molecular mechanisms that may be responsible for this anti-thrombogenic activity of plants include effects on platelet aggregation, effects on coagulation factors and effects on thrombolysis. However, the mechanisms of action responsible for the antithrombotic activity of these agents remain uncertain. Further studies are needed to clarify the central pathways of the pleiotropic response of these agents.
Keywords
anti-thrombogenic, carqueja, diabetes mellitus, herbal medicine, hypertension.