Aislamiento e identificación de glucósidos feniletanoides de Aloysia Polystachya y su actividad como inhibidores de la monoaminooxidasa-A

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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

Introducción

Según un informe reciente de la Organización Mundial de la Salud [1], más de 320 millones de personas (4,4 por ciento de la población mundial) padecen depresión y trastornos de ansiedad, cometiéndose alrededor de 800 mil suicidios al año como consecuencia de estos problemas mentales. . Aunque se dispone de tratamiento con antidepresivos sintéticos, muchos pacientes sufren efectos secundarios como boca seca, estreñimiento, mareos, visión borrosa, aumento del apetito, aumento de peso, insomnio y problemas renales [2]. Por esta razón, los enfoques que utilizan la medicina alternativa y complementaria, incluida la fitoterapia, se han utilizado en el tratamiento de varios tipos de trastornos mentales [3].

Varios estudios preclínicos y clínicos han aportado pruebas que respaldan los beneficios de los medicamentos a base de plantas en el tratamiento de los trastornos de ansiedad generales y específicos [4, 5]. De particular interés son las investigaciones sobre las propiedades ansiolíticas de Aloysia polystachya (Griseb.) Moldenke (Verbenaceae), es una especie aromática que se encuentra principalmente en Argentina y Paraguay. Según estudios etnofarmacológicos, las poblaciones locales utilizan la planta, comúnmente conocida como burrito, como tónico digestivo, sedante y antidepresivo [6, 7]. Aunque las propiedades ansiolíticas y antidepresivas de los extractos hidroetanólicos de A. polystachya han sido confirmadas por estudios preclínicos [8-10], no se han realizado investigaciones fitoquímicas con el fin de identificar los compuestos asociados con estas actividades.

Previamente se ha demostrado que las actividades antidepresivas de algunas plantas medicinales, por ejemplo, Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) y Peganum harmala L. (Nitrariaceae), están asociadas con la inhibición de la monoaminooxidasa-A (MAO-A) [11–13]. La familia MAO se distribuye por los sistemas nerviosos central y periférico y la sobreexpresión de estas enzimas promueve la desaminación oxidativa de las monoaminas con reducciones en los niveles de los neurotransmisores serotonina, norepinefrina y dopamina, lo que resulta en la aparición de trastornos psiquiátricos. Tales procesos de desaminación también generan sustancias como peróxido de hidrógeno, radicales libres de oxígeno y aldehídos que son responsables del estrés oxidativo de las células. Los MAO existen en dos isoformas principales que difieren con respecto a la distribución, la especificidad del sustrato y la sensibilidad a los inhibidores. La isoforma MAO-A juega un papel importante en la depresión y los trastornos de ansiedad, mientras que la MAO-B está implicada en enfermedades neurodegenerativas [13-17].

A la luz de lo anterior, planteamos la hipótesis de que las propiedades ansiolíticas y antidepresivas de A. polystachya derivan, al menos en parte, de la presencia de inhibidores de la MAO-A. Para probar esta hipótesis, identificamos los principios activos presentes en el extracto hidroetanólico de hojas de A. polystachya y evaluamos los efectos del extracto crudo y los principales constituyentes aislados del mismo sobre la actividad MAO-A.

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Resultados y discusión

El extracto hidroetanólico de hojas de A. polystachya se sometió a cromatografía líquida de ultrarresistencia-espectrometría de masas (UPLC-MS), y el cromatograma así obtenido se presenta en la ▶Fig. 1a. Los componentes principales del extracto se purificaron mediante cromatografía en columna y cromatografía líquida de alta resolución de fase reversa (RP-HPLC), y se identificaron como acteósido (sinverbacósido), iso-actósido, 6'-acetilactósido y 4',4 ''',5,5''-tetrahidroxi-6,6'',3'''-trimetoxi-[C7–O–C7'']-biflavona en comparación con su 1H- y 13C-NMR, HSQC, HMBC (▶Tabla 1S, 2S, Información de apoyo) y datos de MS (▶Fig. 1b-e) con valores informados en la literatura [18–20]. La concentración de acteósido en el extracto hidroetanólico, determinada por HPLC, fue de 108,65 ± 1,3 µg/mg de extracto seco. Esto representa el primer registro de los constituyentes de extractos de hojas de A. polystachya, aunque el aceite esencial de la planta ha sido analizado previamente y se encontró que contiene los monoterpenos carvona y limoneno como componentes principales [21].

El extracto hidroetanólico crudo de hojas de A. polystachya inhibió la actividad de MAO-A de manera dependiente de la dosis (▶Fig. 2a) con un IC50 de 9,2 µg/mL, mientras que el inhibidor selectivo de la MAO clorgilina exhibió un IC5 0 de 0,06 µg/mL (0,22 µM). El acteósido purificado también exhibió actividades inhibidoras contra MAO-A (▶Fig. 2b), presentando el acteósido el valor más bajo de IC50 de 5 µM (3.1 µg/mL) seguido por el iso-acteósido con un IC50 de 10.1 µM (6.3 µg/mL). ) y 6'-acetil acteósido con una CI50 de 9,5 µM (6,3 µg/mL). La inhibición de la MAO-A conduce al restablecimiento de los niveles de serotonina, norepinefrina, dopamina y tiramina, que son neurotransmisores clave en el control de la ansiedad y la depresión [16]. Por lo tanto, la presencia de diversos inhibidores de la MAO-A en las hojas de A. polystachya explica, al menos en parte, la actividad antidepresiva y ansiolítica de la especie informada anteriormente [8-10].

El uso de mezclas de plantas de múltiples componentes puede ser ventajoso en el tratamiento de enfermedades de etiología compleja como la ansiedad, la depresión y otras afecciones neurológicas. Actualmente, el uso de fitomedicamentos en el tratamiento de enfermedades que afectan el sistema nervioso se basa en el paradigma de los ligandos dirigidos a múltiples objetivos, es decir, fármacos que tienen actividades multidiana resultantes de la presencia de sustancias como polifenoles con acción anti- propiedades inflamatorias, antioxidantes e inhibidoras de la MAO que son capaces de conferir neuroprotección [20, 22–25]. Sin embargo, cabe señalar que el carácter polar de las sustancias polifenólicas podría dificultar las interacciones con sus dianas moleculares. Sin embargo, estudios clínicos han demostrado que el contacto entre polifenoles y metabolitos secundarios no polares presentes en los extractos puede modificar la permeabilidad de las membranas celulares y facilitar la captación de compuestos polares [23]. Por lo tanto, los extractos complejos de plantas que contienen agentes multiobjetivo que interactúan con sus receptores de manera pleiotrópica generan un sinergismo farmacológico que afecta numerosos procesos, incluido el movimiento de metabolitos polares a través de las membranas celulares. En este contexto, Li et al. [26] emplearon un modelo de pez cebra para demostrar que el acteósido podría penetrar la barrera hematoencefálica y propusieron que el glucósido feniletanoide puede tener un efecto terapéutico potencial en la enfermedad de Parkinson.

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Los neurotransmisores monoaminérgicos son los principales objetivos de los antidepresivos modernos, ya que sus deficiencias son responsables de los síntomas debilitantes de la depresión. Un estudio in vivo reciente demostró que los extractos etanólico y acuoso de Lippia citriodora (Verbenaceae) y su componente principal, el acteósido, presentaban efectos ansiolíticos, hipnóticos y relajantes musculares, y estas propiedades se atribuyeron, en parte, a una interacción con la gamma tipo A. -receptor de ácido aminobutírico (GABAA) [27].

Los estudios clínicos han revelado que los fármacos con capacidad para bloquear las citoquinas inflamatorias, como el TNF-, u otros componentes de la vía de señalización inflamatoria, por ejemplo, la ciclooxigenasa-2 (COX-2), son efectivos en la reducción de los síntomas depresivos en pacientes con artritis reumatoide, psoriasis y cáncer, así como en aquellos que padecen trastornos psiquiátricos importantes [28]. En este contexto, se ha informado que el acteósido puede atenuar la producción y liberación de moléculas inflamatorias, como el óxido nítrico (NO), el TNF- y la interleucina 12 (IL-12) en lipopolisacárido/interferón-gamma (LPS). /IFN- )-macrófagos estimulados [29], así como histamina y ácido araquidónico en mastocitos RBL-2H3 [30]. Además, el acteósido es capaz de reducir los niveles de TNF-, IL-1, IL-8, IL-6 y NO, y de activar la caspasa-1, factor nuclear -kappa-B (NF-κB), NO sintasa y proteína activadora-1 [31] inducida por IL-32 y/o LPS en células TH-1 y macrófagos [32]. Algunos de estos mediadores inflamatorios, como IFN, IL-6, IL-8 e IL-1, se han encontrado en niveles anormales en muestras de tejido tanto periférico como post-mortem de personas deprimidas. , y se han relacionado con los síntomas de la depresión [33]. La activación de estas moléculas por factores estresantes psicosociales puede promover cambios funcionales significativos en el cerebro, lo que lleva al desarrollo de conductas depresivas y otros trastornos psiquiátricos. Los IFN, IL-1 y TNF-, por ejemplo, pueden aumentar la expresión y función de las bombas receptoras de serotonina, noradrenalina y dopamina, reduciendo así la disponibilidad de estos neurotransmisores en la hendidura sináptica [28]. Además, IFN-, IL-6, TNF- y el estrés oxidativo pueden activar la indoleamina 2,3 dioxigenasa (IDO), una enzima responsable de la degradación del triptófano y, por lo tanto, reducir la concentración del precursor primario de síntesis de serotonina [34].

Acteoside, iso-acteoside y 6'-acetyl acteoside contienen restos de hidroxi feniletilo y cafeoilo que se sabe que están asociados con propiedades antioxidantes [35, 36], y el propio acteoside exhibe una actividad antioxidante considerable [37]. Los estudios han demostrado que el acteósido inhibe la agregación del péptido -amiloide (A) de manera dependiente de la dosis, funciona como un agente neuroprotector y mejora la memoria, y estas propiedades se han atribuido a la actividad antioxidante del agente [38, 39] . Teniendo en cuenta que numerosas especies ricas en fenoles con propiedades antioxidantes se utilizan en el tratamiento de trastornos neurológicos [15], se ha sugerido que los efectos antidepresivos y ansiolíticos de los glucósidos feniletanoides aislados de A. polystachya también pueden resultar de sus actividades antioxidantes. Esta suposición fue apoyada por Xu et al. [40], quienes presentaron evidencia sobre la relación entre el aumento del estrés oxidativo y la depresión/ansiedad.

Con base en lo anterior, concluimos que las propiedades antidepresivas del extracto hidroetanólico de las hojas de A. polystachya y de los feniletanoides purificados aislados del mismo pueden explicarse por modos de acción multiobjetivo que implican la inhibición de la MAO-A, la regulación a la baja de moléculas inflamatorias y neutralización de reacciones de oxidación. Por lo tanto, los resultados presentados aquí respaldan nuestra hipótesis original de que las actividades ansiolíticas y antidepresivas del extracto hidroetanólico de A. polystachya resultan, al menos en parte, de la inhibición de la MAO-A. Sin embargo, la relación estructura-actividad de los glucósidos de feniletanoide identificados en este estudio requiere más atención para que se puedan diseñar nuevas moléculas para el tratamiento de trastornos neurológicos específicos.

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Referencias

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