Atividade de espécies vegetais ricas em triterpenos e polifenóis sobre o zika virus e investigação fitoquímica de Terminalia glabrescens e Maytenus ilicifolia

Autor: Rosângela Santos Pereira
Přispěvatelé: Fernão Castro Braga, Danielle da Glória de Souza, Priscilla Rodrigues Valadares Campana, Izabella Thaís da Silva, Tânia Maria de Almeida Alves, Lucienir Pains Duarte, Renato Santana de Aguiar
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O Zika virus (ZIKV) é um arbovírus emergente, cuja infecção em humanos pode levar a complicações graves como síndrome de Guillain-Barré e microcefalia congênita. Não existem vacinas ou fármacos para tratar as infecções por ZIKV, justificando-se a busca por antivirais efetivos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo identificar produtos naturais com potencial atividade frente ao ZIKV a partir da triagem de extratos vegetais e estudo fitoquímico de extratos ativos. As espécies vegetais foram selecionadas por critério quimiossistemático, priorizando-se aquelas ricas em polifenóis, triterpenos e esteroides, classes de produtos naturais relatados com atividade anti-ZIKV ou antiviral de amplo espectro. Trinta e sete extratos vegetais, oito compostos selecionados e uma mistura de friedelina-friedelinol foram incialmente triados em células Vero CCL-81 infectadas com ZIKV em concentrações não citotóxicas (3, 10 e 30 µg/mL para extratos e mistura; 1, 3 e 10 µM para compostos selecionados e 3 e 10 µM para substâncias isoladas). Cerca de 35% dos extratos reduziram a carga viral de forma concentração dependente, a saber, Maytenus ilicifolia (extratos diclorometânico e metanólico), M. rigida, M. truncata, M. acanthophylla, Ouratea spectabilis, Baccharis calvescens, B. imbricata, B. magnifica, B. opuntioides, Terminalia glabrescens, T. phaeocarpa e Echinodorus grandiflorus. Por outro lado, nenhuma das substâncias avaliadas reduziram a carga viral do ZIKV. Na sequência, a atividade anti-ZIKV dos extratos ativos foi avaliada em concentrações não citotóxicas em células SH-SY5Y de neuroblastoma humano, observando-se significativa atividade antiviral (variando de 1,7 a 4,5 log de inibição da carga viral) para E. grandiflorus, M. ilicifolia (extrato diclorometânico), M. rigida, T. phaeocarpa e T. glabrescens. A concentração citotóxica mediana (CC50, µg/mL) de 8 extratos ativos [M. rigida, M. truncata, E. grandiflorus, M. ilicifolia (diclorometânico e metanólico), B. calvescens, T. glabrescens e T. phaeocarpa] foi determinada em células Vero CCL-81 e SH-SY5Y, sendo significativamente maiores na primeira linhagem. Foi realizada a investigação preliminar do mecanismo de ação dos oito extratos ativos em células Vero CCL-81. Os extratos não apresentaram efeito profilático e não atuaram na etapa de internalização da partícula viral, sugerindo outros mecanismos de ação antiviral. A concentração efetiva mediana (CE50, µg/mL) foi determinada em células SH-SY5Y para os extratos de M. ilicifolia (EC50 =16,8 ± 10,3), T. phaeocarpa (EC50 =22,0 ± 6,8) e T. glabrescens (EC50 =20,4 ± 10,2), sendo obtidos índices de seletividade de 3,4; 4,8 e 6,4; respectivamente. Procedeu-se à desreplicação dos extratos ativos de M. ilicifolia (extrato diclorometânico) e de T. glabrescens (extrato etanólico) por UPLC-DAD-ESI-MS/MS, resultando na identificação de seis triterpenos (ácidos ursólico e betulínico, friedelina, friedelinol, lupeol e amirina) no primeiro e 27 compostos fenólicos no segundo. Ambos os extratos foram fracionados por cromatografia em coluna de sílica gel. As frações hexânica e diclorometânica obtidas foram analisadas por CG-EM, que revelou perfis semelhantes e permitiu identificar 11 constituintes, sendo sete ésteres, um álcool, um triterpeno e dois hidrocarbonetos. O estudo fitoquímico de T. glabrescens resultou na obtenção de três sólidos, cuja análise por métodos espectrométricos usuais (EM e RMN 1D e 2D) indicou tratar-se de glutinol, mistura de α- e β-amirina e β-sitosterol, sendo os dois primeiros inéditos na espécie. Já o estudo fitoquímico do extrato de M. ilicifolia possibilitou isolar e identificar o friedelan-3β-ol. As frações em diclorometano e acetato de etila de ambas as espécies apresentaram significativa atividade anti-ZIKV em células Vero CCL-81 e SH-SY5Y. Por sua vez, β-sitosterol isolado de T. glabrescens (CC50 = >300 µM, CE50 = 71,27±7,08 µM, IS = 4,20) e friedelan-3β-ol isolado de M. ilicifolia (CC50 = >300 µM, CE50 = 58,23±19,85 µM e IS = 5,15) reduziram significativamente a carga viral em células SH-SY5Y infectadas com ZIKV. Os resultados obtidos evidenciam o potencial promissor dos extratos de M. ilicifolia e T. glabrescens como fontes de produtos naturais ativos contra o ZIKV, especialmente triterpenos e esteróis. Zika virus (ZIKV) is an emerging arbovirus, whose infection in humans can lead to serious complications such as Guillain-Barré syndrome and congenital microcephaly. There are no vaccines or drugs to treat ZIKV infections, thus justifying the search for effective antivirals. In this context, the present work aimed to identify natural products with potential activity against ZIKV based on the screening of plant extracts and phytochemical study of some active extracts. Plant species were selected by a chemosystematic approach, prioritizing those rich in polyphenols, triterpenes, and steroids, classes of natural products reported to have anti-ZIKV or broad-spectrum antiviral activity. Thirty-seven plant extracts, eight selected compounds, and a mixture of friedelin-friedelinol were initially screened on ZIKV-infected Vero CCL-81 cells at non-cytotoxic concentrations (3, 10 and 30 µg/mL for the extracts and mixture; 3 and 10 µM for the compounds). About 35% of the extracts reduced viral load in a concentration dependent manner, namely, Maytenus ilicifolia (dichloromethane and methanol extracts), M. rigida, M. truncata, M. acanthophylla, Ouratea spectabilis, Baccharis calvescens, B. imbricata, B. magnifica, B. opuntioides, Terminalia glabrescens, T. phaeocarpa and Echinodorus grandiflorus. On the other hand, none of the assayed compounds inhibited ZIKV replication. Subsequently, the anti-ZIKV activity of the active extracts was evaluated at non-cytotoxic concentrations in human neuroblastoma SH-SY5Y cells and significant antiviral activity (ranging from 1.7 to 4.5 log inhibition of viral load) was obtained for E. grandiflorus, M. ilicifolia (dichloromethane extract), M. rigida, T. phaeocarpa and T. glabrescens. The median cytotoxic concentration (CC50, µg/mL) of 8 active extracts [M. rigida, M. truncata, E. grandiflorus, M. ilicifolia (dichloromethane and methanol extracts), B. calvescens, T. glabrescens and T. phaeocarpa] was determined in Vero CCL-81 and SH-SY5Y cells, being significantly higher in the first viral strain. The preliminary investigation of the mechanism of action of the eight active extracts in Vero CCL-81 cells was carried out. The extracts did not present a prophylactic effect and did not act in the step of internalization of the viral particle, suggesting other mechanisms of antiviral action. The median effective concentration (EC50, µg/mL) was determined in SH-SY5Y cells for the extracts of M. ilicifolia (EC50 =16.8 ± 10.3), T. phaeocarpa (EC50 =22.0 ± 6.8) and T. glabrescens (EC50 =20.4 ± 10.2), being obtained selectivity indexes (SI) of 3.4, 4.8, and 6.4, respectively. The active extracts of M. ilicifolia (dichloromethane extract) and T. glabrescens (ethanol extract) were dereplicated by UPLC-DAD-ESI-MS/MS, resulting in the identification of six triterpenes (ursolic and betulinic acids, friedelin, friedelinol, lupeol and amyrin) in the first and 27 phenolic compounds in the second. Both extracts were fractionated by silica gel column chromatography. The obtained n-hexane and dichloromethane fractions were analyzed by GCMS, which revealed similar chemical profiles and led to the identification of 11 compounds, comprising 7 esters, 1 alcohol, 1 triterpene and 2 hydrocarbons. The phytochemical study of T. glabrescens afforded three solids, whose analysis by conventional spectrometric methods (MS and 1D and 2D NMR) allowed their identification as glutinol, β-sitosterol, and a mixture of αand β-amyrin, of which only the second has been reported for the species. The phytochemical study of M. ilicifolia extract resulted in the isolation and identification of friedelan-3β-ol. The dichloromethane and ethyl acetate fractions of both species showed significant anti-ZIKV activity in Vero CCL-81 and SH-SY5Y cells. In its turn, β-sitosterol isolated from T. glabrescens (CC50 = >300 µM, CE50 = 71.27±7.08 µM, SI = 4.20) and friedelan-3β-ol isolated from M. ilicifolia (CC50 = >300 µM, CE50 = 58.23±19.85 µM and IS = 5.15) significantly reduced the viral load in ZIKV-infected SH-SY5Y cells. The obtained results highlight the potential of M. ilicifolia and T. glabrescens extracts as sources of anti-ZIKV compounds, especially triterpenes and sterols.
Databáze: OpenAIRE
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