O poder do açaí

O AÇAÍ, Euterpe oleracea Mart.

Figura 1: A) Euterpe oleracea Mart. A (KANG et al., 2012), B) fruto do açaí (belezadacaatinga.blogspot.com.br).

O gênero Euterpe é um gênero de palmeiras nativo de várias áreas da região amazônica da América do Sul (KANG et al., 2010; KANG et al., 2012; KANG et al., 2011; PACHECO-PALENCIA et al., 2009; PACHECO-PALENCIA et al., 2007; ROCHA et al., 2007). Existem três espécies predominantes que produzem uma fruta conhecida principalmente por açaí: Euterpe edulis Mart., Euterpe oleracea Mart. e Euterpe precatoria Mart. Elas diferem umas das outras nas formas de crescimento e também na sua composição química. E. oleracea Mart. tem recebido uma considerável atenção devido à sua alta capacidade antioxidante e potencial efeito anti-inflamatório (HORIGUCHI et al., 2011; KANG, JIE et al., 2010; KANG et al., 2012; KANG et al., 2011; MOURA et al., 2012; MOURA et al., 2011; PACHECO-PALENCIA et al., 2007) enquanto que estudos com E. edulis Mart. e E. precatoria Mart. ainda são limitados (KANG et al., 2012).

Euterpe oleracea Mart. é uma espécie rica em polifenóis (ROCHA et al., 2007) pertencente à família das Arecaceae (KANG, JIE et al., 2010). Pozo-Insfran et al. (2004) demonstraram a presença de antocianidinas e de compostos polifenólicos nessa espécie. A cianidina-3-glicosídeo (1040 mg/L) foi a antocianidina predominante e também descrita como responsável pela ação antioxidante do açaí. Também foram encontrados 16 outros compostos polifenólicos com uma concentração entre 4 e 212 mg/L (DEL POZO-INSFRAN et al., 2004).

Sete principais flavonóides foram isolados de amostras liofilizadas do açaí por vários métodos cromatográficos. Suas estruturas químicas foram elucidadas como: orientina (1), homoorietina (2), vitexina (3), luteolina (4), chrisoeriol (5), quercetina (6) e diidrokaempferol (7) por ressonância magnética nuclear (Figura 2) (KANG, JIE et al., 2010).

Figura 02: Estruturas químicas de sete flavonóides: orientina (1), homoorietina (2), vitexina (3), luteolina (4), crisoeriol (5), quercetina (6) e diidrokaempferol (7) (KANG, J. et al., 2010).

Chin et al. (2008) isolaram 22 compostos com estruturas químicas previamente conhecidas, em que 14 deles são responsáveis pela captura de radicais hidroxilas e 7 pelo sequestro do radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazila. Alguns destes compostos apresentaram atividade citoprotetora em células tratadas com peróxido de hidrogênio (H₂O₂) (CHIN et al., 2008).

Rodrigues et al. (2006) avaliaram a capacidade antioxidante do extrato de Euterpe oleracea Mart. (EEO) e perceberam sua alta capacidade de sequestrar radicais livres, como as espécies reativas de oxigênio, radicais peróxidos e peroxinitritos, porém não foi possível detectar quais os compostos que contribuem substancialmente com esta atividade antioxidante (RODRIGUES et al., 2006).

A inalação a curto prazo de fumaça de cigarro induz significativamente uma inflamação pulmonar através do desequilíbrio nos mecanismos oxidante/antioxidante, acarretando ao animal um estado de enfisema pulmonar (MOURA et al., 2012). Nesse estudo os animais submetidos a inalação de fumaça do cigarro apresentaram um aumento de macrófagos e neutrófilos alveolares, assim como a expressão de mieloperoxidases, superóxido dismutase (SOD), catalases, glutationa peroxidase, fator de necrose tumoral (TNF-α) e de nitritos. Após o tratamento com o EEO houve uma redução significativa da inflamação pulmonar induzida pela fumaça, utilizando-se doses de até 300 mg/kg/dia desse extrato. Estes resultados foram confirmados por Moura et al. (2011) que demonstraram efeito protetor contra o enfisema pulmonar induzida pela fumaça do cigarro após tratamento com EEO. Esta melhora foi relacionada a provável redução das reações oxidativas e inflamatórias produzidas pela toxidez da fumaça.

A intensa atividade antioxidante induzida pelo açaí (redução de radicais peróxidos) foi demonstrada através da determinação da absorbância de espécies reativas de oxigênio (ROS) (SCHAUSS et al., 2006). Alguns dos princípios bioativos do açaí podem promover a inibição de ROS em neutrófilos humanos purificados. Além disso, outras moléculas bioativas relacionadas às funções imunológicas e antiinflamatórias do extrato foram investigadas. O açaí é considerado um candidato a inibidor potencial e seletivo da COX 1 e COX 2, também com um fraco efeito sobre a formação do NO induzido por polissacarídeos e nenhum efeito na proliferação de linfócitos e capacidade fagocitária (SCHAUSS et al., 2006).

Adicionalmente, Costa et al. (2012) estudaram os polifenóis do açaí na disfunção endotelial e vascular em ratos com hipertensão renovascular. A pressão sanguínea e a reatividade vascular foram avaliadas em artéria mesentérica isolada. As expressões mesentéricas da óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), superóxido dismutase 1 e 2 (SOD 1 e 2), metaloproteinase 2 (MMP-2) foram avaliadas pela técnica de western blot. O estresse oxidativo e a atividade antioxidante foram avaliadas por espectrofotometria de ultravioleta. O EEO preveniu a hipertensão renovascular ocasionada pela obstrução da artéria renal, através de um clipe (2K-1C), e também a redução da vasodilatação induzida por acetilcolina. As atividades da SOD, catalase e glutationa peroxidase, assim como as expressões de SOD1 e SOD2, eNOS foram diminuídas em ratos hipertensos, mas esses resultados foram revertidos após tratamento oral com EEO (200 mg/kg). O extrato do açaí preveniu o remodelamento vascular e o aumento da expressão da MMP-2, indicando que o mesmo produz efeito anti-hipertensivo, prevenindo a disfunção endotelial e mudanças na estrutura vascular, possivelmente através de sua propriedade antioxidante, ativação da eNOS e inibição da ativação da MMP-2 (COSTA et al., 2012).

O EEO promove também ação vasodilatadora em artéria mesentérica previamente contraida com norepinefrina (Rocha et al. 2007) através da ativação da via NO-GMPc e também dependente do fator de hiperpolarização dependente de endotélio (EDHF). Esta ação vasodilatadora sugere a possibilidade em se utilizar o EEO como uma planta medicinal para o tratamento de doenças cardiovasculares (ROCHA et al., 2007).

Como uma hipótese de que o consumo do açaí poderia reduzir o desenvolvimento da aterosclerose por uma diminuição da absorção e síntese  de colesterol, Feio et al. (2012) descreveram que os animais tratados com o açaí tiveram uma redução significativa do coleterol total e triglicerídios em relação ao grupo controle. Esse animais tiveram uma diminuição da área da placa aterosclerótica em suas aortas, assim como uma redução das túnicas íntima/média. Estes resultados sugerem um melhor balanço na síntese e absorção de esteróis promovido pelo EEO (FEIO et al., 2012).

Diante do conhecimento destas ações antioxidante, antiiflamatória, vasodilatadora, e também da melhora da disfunção endotelial, da diminuição da expressão de enzimas envolvidas com a inflamação, este projeto apresenta como meta principal a avaliação do tratamento do açai em modelo animal de hipertensão arterial pulmonar (HAP).

Hipertensão arterial pulmonar

Hipertensão arterial pulmonar

A HAP é definida hemodinamicamente por uma pressão arterial pulmonar média ≥ 25 mmHg em repouso ou > 30 mmHg durante o exercício (GAINE et al., 1998; GUAZZI et al., 2010; HUMBERT; SITBON; et al., 2004).  Na HAP, devido ao aumento progressivo da resistência vascular pulmonar, o sangue não consegue fluir bem pelos pulmões e se acumula, sobrecarregando o coração. Isso pode resultar em um maior esforço do ventrículo direito, que a longo prazo pode desenvolver uma insuficiência, provocando a morte súbita do paciente (GUAZZI et al., 2010). As causas para o aumento da pressão arterial pulmonar e para a insuficiência ventricular direita estão diretamente relacionadas ao remodelamento dos miócitos vasculares e ventriculares, respectivamente, em resposta à injúria e estresse tecidual promovidas durante a HAP (GAINE et al., 1998; HUMBERT; SITBON; et al., 2004).

A HAP é uma doença progressiva sendo originária por diversos fatores que são associados a um péssimo prognóstico e leva a uma disfunção do coração direito. É estimado que aproximadamente 100 milhões de pessoas em todo o mundo sejam portadoras da doença (SCHERMULY et al., 2011). De acordo com a classificação atual, acordada no 4º Congresso Mundial de Hipertensão Pulmonar em 2008, Dana Point, CA, EUA, existem 5 categorias para o estágio crônico da doença (SCHERMULY et al., 2011):

·         Grupo 01: Hipertensão arterial pulmonar:

ü  HAPI - Idiopática;

ü  HAPF - familiar ou hereditária;

ü  Induzida por drogas ou toxinas;

ü  Associada a doenças, como o HIV ou esquistossomose;

ü  Persistente em neonato.

·         Grupo 02: Resultante de doença do coração esquerdo;

·         Grupo 03: Ocasionada por hipóxia alvoelar ou desordens respiratórias;

·         Grupo 04: Associada a doença trombótica ou embólica;

·         Grupo 05: Associada a mecanismos desconhecidos, causa multifatorial.

A HAP é caracterizada por excessiva vasoconstrição pulmonar e um anormal remodelamento vascular que afetam as camadas/túnicas dos vasos (íntima, média e adventícia) como mostra a figura 3. O diâmetro vascular diminui, aumentando a pressão e contribuindo para um maior esforço do ventrículo direito. Estas mudanças incluem uma disfunção endotelial, proliferação de células musculares lisas, obstrução do lúmen vascular, proliferação de fibroblastos, dentre outros aspectos que compõem a fisiopatologia da doença. Essas mudanças estruturais sugerem que a HAP se caracteriza por um estágio proliferativo em que ocorre um desequilíbrio entre mitogênese e a apoptose (OPITZ et al., 2008).

Figura: Ilustração mostrando o remodelamento dos vasos (OPITZ et al., 2008).

A intensa vasoconstricção na HAP tem sido relacionada às anormalidades na função ou expressão dos canais de Na⁺, Ca²⁺ e K⁺, bem como à disfunção endotelial (JEFFERY et al., 2002).  A disfunção endotelial leva à produção inadequada de fatores vasodilatadores como o óxido nítrico (NO) e prostaciclina (PGI2), juntamente com liberação aumentada de vasoconstrictores como a endotelina-1 (ET-1), o que pode afetar não somente o tônus vascular, mas também pode promover o remodelamento vascular (JEFFERY et al., 2002).

Atualmente, não existe cura para a doença e há pouca evidência dos benefícios advindos dos tratamentos disponíveis. Os tratamentos mais usados são anticoagulantes para as alterações trombóticas, diuréticos quando há insuficiência cardíaca direita; oxigenoterapia com uso de aparelho adequado; bloqueadores de canais de cálcio, que aumentam a sobrevida dos pacientes que respondem a esse medicamento, mas estes representam menos de 10% das pessoas com HAP (HUMBERT; MORRELL; et al., 2004). Análogos da prostaglandina I2 ou prostaciclina (PGI2) são bastante utilizados, porém apresentam várias complicações devido à via de administração utilizada (HUMBERT; SITBON; et al., 2004). Antagonista dos receptores de endotelina tem sido bastante utilizados, já que foi observado que pacientes com HAP possuem níveis elevados do agonista endógeno, sendo um potente vasoconstritor produzido pelas células endoteliais. No entanto, alguns destes fármacos provocam alterações hepáticas como aumento dos níveis de aminotransferases e hepatite aguda, necessitando de contínuo monitoramento da função hepática dos pacientes.

Tem sido bastante mencionado o uso de citrato de sildenafila, um inibidor de fosfodiesterase 5 (PDE5) (enzima que induz a degradação do GMPc) no tratamento de pacientes com HAP. Vários estudos demonstram melhora dos sintomas, da capacidade funcional e dos parâmetros hemodinâmicos em pacientes com HAP com o uso de sildenafila, tanto em monoterapia quanto em associação com outros medicamentos, evitando ainda o efeito rebote com a retirada da terapia com o NO (WANNMACHER, 2006).

Um dos novos alvos biológicos é o óxido nítrico (NO), um vasodilatador endógeno produzido pelo endotélio que relaxa diretamente o músculo liso vascular através da ativação da guanilato ciclase solúvel, enzima que produz monofosfato cíclico de guanosina (GMPc). Porém, alguns estudos demonstram instabilidade cardiovascular com a interrupção do tratamento (HUMBERT; SITBON; et al., 2004). A L-arginina, o substrato para a produção do NO também já mostrou resultados benéficos em pacientes com HAP (HUMBERT; MORRELL; et al., 2004).

Portanto, por não existir ainda um tratamento ideal, a busca por novas terapias continua sendo de grande importância. Várias são as substâncias de origem natural que vem sendo estudadas como forma de entender cada vez mais os mecanismos envolvidos na fisiopatologia das doenças e assim poder desenvolver fitoterapicos eficazes, melhorando a qualidade de vida das populações.

A HAP é uma doença que ocorre principalmente devido a estresses oxidativos, inflamação, vasoconstricção, remodelamento vascular e disfunção endotelial e estudos mostram que o açaí (EEO) é capaz de prevenir e agir sobre estes aspectos de forma a melhorar o quadro crônico de doenças que apresentam essas características fisiopatológicas, podendo levar a um melhor prognóstico do paciente.

Receptores acoplados aos proliferadores de peroxissomos (PPARs)

 Os PPARs são membros da superfamília de receptores nucleares de fatores de transcrição induzidos por ligantes. Em mamíferos existem três tipos diferentes de PPARs: PPAR-α (também denominado de NR1C1), PPAR-β/δ (NR1C2) e PPAR-γ (NR1C3). Os PPAR foram heterodímeros com receptores de ácido retinóico (RXR) e se ligam aos elementos responsivos dos proliferadosres de peroxissomos (PPER, peroxissome proliferator responsive elements) e controlam uma série de genes envolvidos na adipogênese, metabolismo de lipídeos, inflamação e manutenção da homeostase metabólica. Similarmente aos receptores nucleares, os PPAR são compreendidos de domínios estruturais distintos, incluindo o domínio de transativação N-terminal, um domínio de ligação ao DNA e um domínio de ligação ao ligante C-terminal (contendo uma função de transativação dependente de ligante), estes domínios são alvos potencial para a modulação da cascata de sinais dos PPARs. Seus ligantes naturais são os ácidos graxos (AG) livres, fosfolipídios e eicosanoides. A ligação do agonista leva a uma mudança conformacional na estrutura do receptor que permite um recrutamento diferencial de cofatores e subsequente modulação da atividade PPAR (AHMADIAN et al., 2013)

Apesar de muitas similaridades, cada isoforma PPAR possui uma função única in vivo, provavelmente devidoa suas distribuições nos diferentes tecido, diferentes respostas a distintos ligantes e diferenças ineretes a suas propriedades bioquímicas (POULSEN et al., 2012; EVANS et al., 2004).

O PPAR-α foi o primeiro dos PPARs a ser identificado, sendo expresso predominantemente no fígado, coração, tecido adiposo marrom (TAM), onde exerce a função de maior modulador da oxidação de ácidos graxos e é alvo dos fibratos, fármacos hipolipidêmicos (POULSEN et al., 2012; EVANS et al., 2004). O PPAR-δ (também chamado de PPARβ, e comumente referido como PPAR-δ/β) compartilha funções similares ao PPAR-α, porém é majoritariamente expresso com papel crucial em tecidos metabólicos como o músculo esquelético, fígado e coração (POULSEN et al., 2012; BARISH et al., 2006). O PPAR-γ está presente no TAB e TAM e é o maior regulador da adipogênese assim como um potente modulador do metabolismo de lipídeos do organismo como um todo e também da sensibilidade a insulina (TONTONOZ et al., 2008; EVANS et al., 2004)).

O PPAR-γ existe em três isoformas, o PPAR-γ1, PPAR-γ2 e PPAR-γ3, sendo diferenciados na composição de resíduos a mais de aminoácidos na porção N­terminal, enquanto que a isoforma 1 é expressa em vários tecidos, a 2 está presente exclusivamente nos adipócitos em condições fisiológicas normais, mas podem ser induzidas em outros tecidos no caso de uma dieta hipercalórica (SARAF et al., 2012; MEDINA-GOMEZ et al., 2007) e a PPAR-γ3 está presente nos macrófagos. Embora todas as três isoformas sejam importantes na síndrome metabólica, o objetivo deste estudo está focado na isoforma PPAR-γ, visto a classe de fármacos selecionados serem agonistas desta isoforma.

Receptores acoplados aos proliferadores de peroxissomos – gamma (PPAR-γ)

Mesmo sendo os AG e seus derivados serem os agonistas naturais do PPAR-γ, a identificação de ligantes endógenos específicos PPAR-γ tem sido difícil e seu modo de ação específico, assim como de seus metabólitos não são claramente definifos. Em contraste, os ligantes sintéticos, como os TZDs, são potentes ativadores dos PPAR-γ com um forte efeito sobre a sensibilidade da insulina (KUNG et al., 2012). A consequência dessa super ativação destes receptores, inclusive no manejo do DM está em seus efeitos colaterais, o aumento do peso, retenção de fluidos e osteoporose (KUNG et al., 2012). Uma meta análise de ensaios clínicos tem implicado que a rosiglitazona (Avandia®) tem aumentado o risco de insuficiência cardíaca congestiva, infarto do miocárdio e doenças cardiovasculares (GRAHAM et al., 2010), sua utilização nos EUA é estritamente controlado, e tendo sido retirado do mercado europeu (14). O pioglitazona (Actos®), outro TZD, não apresenta os mesmos riscos cardiovasculares que a roziglitazona, porém há uma relação na doença cardíaco congestiva e câncer de bexiga, tendo seu uso também controlado e banido em parte da Europa (NEUMANN et al., 2012). Diante destes fatos, o nosso desafio está em entender como agem os diferentes TZDs em sítios específicos diferentes, buscando novas alternativas para a ativação do PPAR-γ, buscando uma melhora na terapia do DM.

A ativação do PPAR no tecido adiposo aumenta a concentração de “lipoprotein lipase” (LPL), a concentração de HDL através do aumento de apolipoproteína AI e apolipoproteína AII e também o estoque de ácidos graxos neste tecido. Com isso, ocorre uma menor liberação de ácidos graxos para a circulação sanguínea, uma menor captação destas substâncias pelos músculos esqueléticos e, consequentemente, um aumento da utilização da glicose por estes tecidos, melhorando as condições do paciente diabético.

Figura: Ações desencadeadas pela ativação do PPAR no tecido adiposo marrom, aumentando a concentração de LPL, HDL e o estoque de ácidos graxos nos adipócitos. Com isso, há uma menor liberação destas substâncias para a circulação sanguínea, uma menor captação pelos músculos esqueléticos e, consequentemente, uma maior utilização da glicose por estes últimos tecidos, melhorando as condições do paciente diabético aumentando a sensibilidade à insulina (Adaptado AHMADIAN et al., 2013).

2.2.2 PPAR-γ e inflamação no diabetes mellitus

Um número cada vez maior de estudos têm demonstrado a inter-relação da inflamação com o DM, inúmeros marcadores (TNF-α, IFN-γ, IL-1β, COX-2, JNK, NFκB, mTOR, PI3K) tem sido evidenciados (AGRAWAL et al., 2013). A inflamação tem sido associada tanto na diminuição da síntese e liberação de insulina pelas células β pancreáticas como pelo aumento da resistência a insulina pelos tecidos periféricos. Citocinas circulantes podem afetar diretamente a função da célula β levando a uma disfunção na secreção e um aumento na indução da apoptose. Estas citocinas também podem afetar indiretamente a função das ilhotas de Langherans por induzirem um processo inflamatório nos adipócitos (AGRAWAL et al., 2013). Os possíveis alvos desses agentes como anti-inflamatório seria o controle glicêmico e a diminuição das complicações micro e macrovasculares (PALOMER et al., 2013)

Figura: provável mecanismo de ação anti-inflamatório dos PPAR-γ na inibição da expressão de COX-2, IL-1 e TNF, diminuindo o processo inflamatório. Fonte: http://goo.gl/FJVHUL (acessado em 01/12/2014).

Referências:

AGRAWAL, N. K. and S. KANT (2014). "Targeting inflammation in diabetes: Newer therapeutic options." World Journal of Diabetes 5(5): 697-710.

AHMADIAN, M., J. M. SUH, et al. (2013). "PPAR[gamma] signaling and metabolism: the good, the bad and the future." Nat Med 99(5): 557-566.

EVANS, R. M., G. D. BARISH, et al. (2004). "PPARs and the complex journey to obesity." Nat Med 10(4): 355-361.

GRAHAM, D. J., R. OUELLET-HELLSTROM, et al. (2010). "Risk of acute myocardial infarction, stroke, heart failure, and death in elderly Medicare patients treated with rosiglitazone or pioglitazone." Jama 304(4): 411-418.

KUNG, J. and R. R. HENRY (2012). "Thiazolidinedione safety." Expert Opin Drug Saf 11(4): 565-579.

MEDINA-GOMEZ, G., S. L. GRAY, et al. (2007). "PPAR gamma 2 prevents lipotoxicity by controlling adipose tissue expandability and peripheral lipid metabolism." PLoS Genet 3(4).

NEUMANN, A., A. WEILL, et al. (2012). "Pioglitazone and risk of bladder cancer among diabetic patients in France: a population-based cohort study." Diabetologia 55(7): 1953-1962.

PALOMER, X., L. SALVADÓ, et al. (2013). "An overview of the crosstalk between inflammatory processes and metabolic dysregulation during diabetic cardiomyopathy." International Journal of Cardiology 168(4): 3160-3172.

POULSEN, L., M. SIERSBAEK, et al. (2012). "PPARs: fatty acid sensors controlling metabolism." Semin Cell Dev Biol 23(6): 631-639.

SARAF, N., P. K. SHARMA, et al. (2012). "Role of PPARg2 transcription factor in thiazolidinedione-induced insulin sensitization." J Pharm Pharmacol 64(2): 161-171.

TONTONOZ, P. and B. M. SPIEGELMAN (2008). "Fat and beyond: the diverse biology of PPARgamma." Annu Rev Biochem 77: 289-312.