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metadata.dc.type: Tese
Title: Plantas medicinais utilizadas por pessoas com Diabetes mellitus controlam o estresse oxidativo e apresentam baixa toxicidade: avaliação in silico, in vitro e in vivo da “Pata-de-vaca” e “Macela”
metadata.dc.creator: Salgueiro, Andréia Caroline Fernandes
metadata.dc.contributor.advisor1: Puntel, Gustavo Orione
Abstract: Muitas plantas são utilizadas na medicina tradicional para o tratamento do Diabetes mellitus (DM) e suas complicações. A hiperglicemia crônica no DM está intimamente associada ao aumento do estresse oxidativo. Assim, esta pesquisa teve como objetivos: i) investigar quais plantas são utilizadas na medicina tradicional por pessoas com DM na cidade de Uruguaiana/RS; ii) avaliar o potencial antidiabético, antioxidante e toxicológico de duas destas plantas in silico, in vitro e in vivo. Para isso, foi realizada uma entrevista com 105 pessoas com DM em Uruguaiana/RS, no intuito de investigar os hábitos de consumo de plantas medicinais (Manuscrito 1). Dos entrevistados, 67,6% afirmaram usar plantas medicinais. As quatro plantas mais utilizadas foram a pata-de-vaca (Bauhinia), jambolão (Syzygium jambolanum; Syzygium cumini), camomila (Matricaria recutita) e macela (Achyrocline satureioides). A infusão foi a forma de preparo mais utilizada e a frequência de consumo, em mais de 80% dos casos, foi diária. Predições in silico dos constituintes majoritários das plantas mais utilizadas mostraram a existência de provável atividade (Pa) antidiabética para alguns dos compostos analisados (Manuscrito 1). Na sequência, o potencial antidiabético, antioxidante e tóxico da Bauhinia forficata Link subsp. pruinosa (BF) foi testado in silico, in vitro e in vivo, neste último caso utilizando camundongos com hiperglicemia crônica (Manuscrito 2). Os resultados mostram que os fitoconstituintes previamente identificados na infusão de BF (quercetin 3-o-(2-rhamnosyl)rutinoside; kampferol 3-o-(2-rhamnosyl)rutinoside; quercetin-3-O-rutinoside; e kaempferol-3-O-rutinoside) apresentam alta predição in silico como antioxidantes e baixa predição como antidiabéticos e como agentes tóxicos (mutagenicidade, cardiotoxicidade e hepatotoxicidade). A predição antioxidante foi confirmada in vitro e ex vivo, sendo a BF capaz de reduzir a peroxidação lipídica e controlar os níveis de espécies reativas à diclorofluoresceína (DCF-RS) em eritrócitos de camundongos com hiperglicemia crônica. Da mesma forma, a baixa predição antidiabética foi ratificada, visto que tanto a hiperglicemia, quanto os demais sintomas clássicos do DM (poliúria, polidpsia, polifagia e perda de peso) não foram controlados pelo tratamento com a BF (Manuscrito 2). Além disso, a ação da BF sobre os danos hepáticos induzidos pela hiperglicemia foi avaliada em camundongos com DM (Artigo 1). Os resultados mostraram que os animais com DM apresentavam altos níveis de NQO-1 no pâncreas, e de DCF-RS e lipoperoxidação no fígado, assim como diminuição da atividade da catalase hepática. O tratamento com a BF foi capaz de normalizar estes parâmetros, porém não teve efeitos sobre a hiperglicemia, a hepatomegalia, as proteínas carboniladas, os tiois não-proteicos e a atividade da 𝛿- aminolevulinato desidratase (Artigo 1). Adicionalmente, o potencial antidiabético, antioxidante e tóxico da Achyrocline satureioides (AS) foi testado (Artigo 2). A toxicidade foi predita in silico e avaliada in vitro no ensaio de cometa com linfócitos humanos isolados, e no ensaio de determinação da dose letal mediana (DL50) em naúplios de Artêmia salina. Os resultados mostraram que os componentes majoritários identificados na infusão de AS (quercetina, isoquercitrina e ácido cafeíco) apresentam alta predição como antioxidantes e baixa predição de toxicidade, exceto para a quercetina. A ação antioxidante foi confirmada tanto para o extrato aquoso bruto (infusão), quanto para os constituintes isolados. A DL50 determinada classifica a planta como não tóxica. No ensaio de cometa não foi identificado potencial genotóxico para a infusão de AS (Artigo 2). Os dados apresentados confirmam o elevado uso de plantas por pessoas com DM na medicina tradicional. Da mesma forma, as análises realizadas apontam o estresse oxidativo como sendo um dos mecanismos envolvidos nos danos teciduais decorrentes do DM. As análises mostram ainda que os efeitos protetores resultantes do tratamento com a BF podem ser atribuídos à sua capacidade antioxidante, demonstrada in vitro e ex vivo, visto que não foi identificado potencial antidiabético in silico e in vivo. Nesta mesma linha, o alto potencial antioxidante e baixa predição toxicológica apontam a AS como uma alternativa para o tratamento dos danos causados pelo estresse oxidativo. Em suma, os resultados aqui apresentados permitem concluir que a planta BF, utilizada na medicina tradicional para tratar DM e suas complicações, não apresenta efeito antidiabético direto na forma como foi aqui testada. No entanto, sua importante atividade antioxidante faz, tanto da BF quanto da AS, potenciais agentes para o tratamento complementar do DM, especialmente considerando as complicações diabéticas decorrentes do incremento do estresse oxidativo. Neste contexto, abrem-se perspectivas para investigações futuras do uso dessas plantas como terapia complementar ao tratamento clínico tradicional.
Medicinal plants are extensively used in traditional medicine to treat Diabetes mellitus (DM) and its complications. Chronic hyperglycemia in DM is pointed as responsible for oxidative stress development. The aims of this study were: i) to evaluate which plants are used in traditional medicine by people with DM in Uruguaiana/RS; ii) to evaluate the antidiabetic, antioxidant and toxicological potential for two of these plants in silico, in vitro e in vivo. For this, a research with 105 DM patients from Uruguaiana/RS was conducted to investigate their medicinal plants consumption habits (Manuscript 1). From the interviewed people, 67.6% say they do use medicinal plants. The four more used plants were “cow paw” (Bauhinia), jambolan (Syzygium jambolanum; Syzygium cumini), chamomile (Matricaria recutita), and macela (Achyrocline satureioides). The most used form of consumption was the infusion; in more than 80% of the cases, the consumption frequency was daily. Predictions in silico for the major phytoconstituents of the most used plants showed that some compounds presented probable antidiabetic activity (Manuscript 1). In sequence, the antidiabetic, antioxidant and toxicological potential of Bauhinia forficata Link subsp. pruinosa (BF) was tested in silico, in vitro and in vivo, in the last case using mice with chronic hyperglycemia (Manuscript 2). Results show that the phytoconstituents previously identified in the BF infusion (quercetin3-o-(2-rhammosyl)rutinoside; kampferol 3-o-(2-rhammnosyl)rutinoside; quercentin-3-O-rutinoside; and kaempferol-3-o-rutinoside) show high prediction in silico as antioxidants and low prediction as antidiabetic agents and toxic agents (mutagenicity, cardiotoxicity and hepatotoxicity). The antioxidant prediction was confirmed in vivo and ex vivo. BF was able to reduce lipid peroxidation and to control the reactive dichlorofluroscein species (DCF-RS) levels in erythrocytes from hyperglycemic mice. In the same way, the low antidiabetic prediction was ratified, since both hyperglycemia and other classic DM symptoms (polyuria, polydipsia, polyphagia, and weight loss) were not controlled by BF treatment (Manuscript 2). Besides, the BF action in the hepatic damages induced by hyperglycemia was evaluated in mice with DM (Article 1). Diabetic mice showed high levels of NQO-1 in pancreas, and of DCF-RS and lipid peroxidation in the liver, as well as decrease in the activity of hepatic catalase. BF treatment was able of normalizing these parameters. However, it did not have any effects over hyperglycemia, hepatomegaly, carbonylated proteins, non-protein thiols, and the 𝛿- aminolevulinate dehydratase activity (Article 1). Additionally, the antidiabetic, antioxidant, and toxicological potential of Achyrocline satureioides (AS) was tested (Article 2). The toxicity was predicted in silico and, after, evaluated in vitro with the comet assay using human lymphocytes. The median lethal dose (LD50) was evaluated in nauplii of Artemia salina. Results showed that the AS major compounds (quercetin, isoquercitrin, and caffeic acid) presents high prediction as antioxidants and low toxicity prediction, except for quercetin. The antioxidant activity was confirmed both in crude aqueous extract (infusion) and in isolated compounds. The determined LD50 classifies the plant as non-toxic. The comet assay showed no genotoxic potential for AS infusion (Article 2). Our data confirm the extensive use of plants by people with DM. In the same way, our analysis point oxidative stress as one of the mechanisms involved in tissue damages resulting of DM. The analysis also showed that the protective effects resulting of the BF treatment could be assigned to its antioxidant capacity, demonstrated in vitro and ex vivo, since no antidiabetic potential was identified in silico and in vivo. In the same line, the high antioxidant potential and the low toxicological prediction, point AS as a possible alternative treatment to the damage caused by oxidative stress. In summary, the results here presented allow us to conclude that BF plant, used in traditional medicine to treat DM and its complications, does not show direct antidiabetic effects. However, the antioxidant potential observed in both, BF and AS, make them possible complementary treatments to DM, especially considering the diabetic complications resulting of the oxidative stress increase. In this context, perspectives to future investigations on the use of these plants as complementary therapy to the traditional clinic treatment are open.
Keywords: Etnofarmacologia
Diabetes mellitus
Plantas medicinais
Estresse oxidativo
Bioinformática
Ethnopharmacology
Medicinal plants
Oxidative stress
Bioinformatics
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.rights: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://hdl.handle.net/riu/1671
Issue Date: 27-Feb-2017
Appears in Collections:Mestrado e Doutorado em Bioquímica

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