ESTUDO IN SILICO DE COMPOSTOS MAJORITÁRIOS DE CINCO ESPÉCIES DE VEGETAIS COM ATIVIDADE ANTIDIABÉTICA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Iniciação Científica

Autores

Silva, S.G. (UNIFAP) ; Souza, A.E.O. (UNIFAP) ; Lopes, B.S. (UNIFAP) ; Silva, I.M. (UNIFAP) ; Silva, J.S. (UNIFAP) ; Santos, C.B.R. (UNIFAP)

Resumo

A diabetes mellitus é uma doença metabólica comum no mundo. Por essa razão, diversas espécies de vegetais vêm sendo utilizadas na terapêutica. Portanto, o objetivo deste estudo é avaliar a biodisponibilidade oral de compostos majoritários de cinco espécies de plantas, encontradas no Brasil, com atividade antidiabética. Utilizou-se o ChemSketch e Molinspiration para investigar os parâmetros físico-químicos de acordo com a regra de Lipinski. Os resultados encontrados foram satisfatórios, uma vez que 60% das estruturas apresentaram valores significativos de biodisponibilidade oral, podendo ser úteis no tratamento da diabetes se testadas isoladamente por essa via de administração.

Palavras chaves

Biodisponibilidade oral; Fitoterápicos; Diabetes mellitus

Introdução

Diabetes mellitus (DM) é considerada uma doença metabólica comum no mundo e o número de pacientes diabéticos ainda encontra-se em ascensão (WHITING DR. et al, 2011). É caracterizada por uma série de distúrbios metabólicos resultantes da secreção e/ou ação da insulina, ocasionando desordens no metabolismo (AMERICAN DIABETES ASSOCIATION, 2004). A fim de suplementar as necessidades de insulina, os compostos bioativos que podem ser administrados via oral com ação antidiabética, devem ser considerados (WHITING DR. et al, 2011). Dessa forma, diversas espécies de plantas têm sido utilizadas para tratar os sintomas da DM (NEGRI, 2005). Dentre a diversidade de vegetais que auxiliam no tratamento, encontra-se a Passiflora edulis (maracujazeiro), apresentando fins calmantes e detentora do princípio ativo cumarina, que dispõe de efeito antidiabético, assim como no caso da quercetina, presente na Baccharis trimera (carqueja) (SANTANA et al, 2010). Santana e colaboradores (2010) também apontam outros vegetais cujos compostos são benéficas contra a DM: a Phyllanthus niruri (aroeira), contendo os compostos beta-Sisterol e miricetina; o Eucalyptus (eucalipto) possuidor de três princípios ativos: o eucaliptol, o pineno e o canfeno; e a Phyllanthus niruri (quebra-pedra), na qual os princípios ativos quercitrina, ácido salicílico e rutina possuem fins hipoglicemiantes. Em contrapartida, vários vegetais e extratos têm sido descritos com efeitos adversos no organismo (SANTANA et al, 2010). Portanto, neste trabalho foi avaliada a biodisponibilidade oral de 10 compostos presentes em cinco vegetais a partir do conhecimento etnofarmacológico com ação antidiabética, baseado na regra de Lipinski, por meio de ferramentas computacionais

Material e métodos

Este estudo trata de uma análise in silico de 10 compostos majoritários – ácido salicílico, alfa-pineno, beta-sitosterol, canfeno, cumarina, eucaliptol, miricetina, quercetina, quercitrina e rutina – de cinco espécies de vegetais (Phyllanthus niruri, Eucalyptus, Passiflora edulis, Myracrodruon urundeuva e Baccharis trimera) encontradas no Brasil, com atividade antidiabética, segundo estudos realizados por Santana (2010), Negri (2005) e Duke (1992). A utilização do programa ChemSketch, baseia-se em estudos realizados por Ramos et al. (2016), o qual foi empregado para construir as estruturas químicas 2D e gerar os códigos Smiles (simplified molecular input line entry specification) de cada composto selecionado. Os valores referentes a biodisponibilidade oral foi obtido através da ferramenta online Molinspiration (http://www.molinspiration.com) de acordo com estudo executado por Roy e seus colaboradores (2015). Os parâmetros de avaliação neste trabalho basearam-se na “Regra dos cinco” de Lipinski, que visa predizer a influência da estrutura química de fármacos na absorção de um composto, por meio da solubilidade e permeabilidade. Conforme a regra, um composto para ter uma boa biodisponibilidade oral, deve apresentar logP≤ 5, peso molecular (MW) ≤ 500 Da, número de aceptores de ligação de hidrogênio (HBA) ≤ 10 e número de doadores de ligação de hidrogênio (HBD) ≤ 5. Os compostos que violam mais de uma regra ou propriedade podem apresentar problemas na biodisponibilidade (LIPINSKI et al, 2001).

Resultado e discussão

No Quadro 1 estão evidenciados os compostos majoritários dos vegetais selecionados. Enquanto na Tabela 1, são expostos os seus parâmetros físico- químicos. Considerando o fator MW, ocorreu violação no composto rutina (500 Da). Referindo-se aos demais ligantes, os números variaram na faixa de 154.25- 448.38 Da, seguindo a regra. Assim, os compostos que possuíram valores iguais ou inferiores ao estabelecido serão facilmente transportadas, difundidas e absorvidas no organismo (ROY et al, 2015). Em relação ao HBA, duas moléculas apresentaram os valores inaceitáveis: rutina (HBA=16) e quercitrina (HBA=11). Para o parâmetro HBD, três compostos violaram os escores esperados: miricetina (HBD=6), rutina (HBD=10) e quercitrina (HBD=7). Todas as moléculas estão em conformidade com a regra, tratando-se do LogP, variando de -1.06 a 3.54, exceto a beta-sitosterol, que apontou o valor 8.62. O LogP auxilia no estudo de medidas de hidrofobicidade molecular, sendo a hidrofobia uma condição que afeta a absorção de drogas e a biodisponibilidade (ROY et al, 2015). Outros parâmetros contribuem na identificação da disponibilidade oral, como o TPSA, cuja utilidade consiste na predição das propriedades de transporte de drogas. Os valores devem ser iguais ou inferiores a 140 Å. Logo, apenas três compostos estão acima do proposto: miricetina, quercitrina e rutina, contendo os escores de 151.58Å, 190.28Å e 269.43Å, respectivamente. Uma boa biodisponibilidade é mais provável para estruturas com nrotb ≤ 10. Na medida em que esse número aumenta, o composto se torna mais flexível e adaptável para uma interação eficiente com uma ligação particular (ROY et al, 2015). Os valores das estruturas variaram de 0-6, respeitando os limites esperados.

Conclusões

Diante do exposto, 60% das estruturas apresentaram resultados satisfatórios de biodisponibilidade oral, uma vez que os compostos ácido salicílico, alfa- pineno, canfeno, cumarina, eucaliptol e quercetina não violaram a regra de Lipinski, podendo ser úteis no tratamento da diabetes se testadas isoladamente por essa via de administração. Por outro lado, levando em consideração que as moléculas utilizadas para fins fitoterápicos possuem uma grande probabilidade de gerar efeitos tóxicos ao organismo, sugere-se que a partir deste estudo haja uma análise toxicológica mediante aos compostos abordados.

Agradecimentos

Referências

AMERICAN DIABETES ASSOCIATION. Diabetes Care, 2004.
DUKE, J. A. Handbook of phytochemical constituents of gras herbs and other economic plants, 1992.

LIPINSKI C. A.; LOMBARDO F.; DOMINY B. W.; FEENEY P.J. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv Drug Deliv Rev, 2001.

NEGRI, G. Diabetes melito: plantas e princípios ativos naturais hipoglicemiantes. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas: São Paulo (SP), 2005.

RAMOS, A. C. M. et al. Modelagem Molecular como Ferramenta Motivadora no Ensino-Aprendizagem em Mecanismos de Reações de Diels-Alder. Revista virtual de química, 2016.

ROY, S.; SAMANT, L. R.; CHOWDHARY, A. In silico pharmacokinetics analysis and ADMET of phytochemicals of Datura metel Linn. and Cynodon dactylon Linn, 2015.

SANTANA, E.; FELISMINO, D. C.; DANTAS, I. C.; et al. Potencial hipoglicemiante das plantas medicinais comercializadas na cidade de Campina Grande-PB: abordagens popular e cientifica. In: BioFar: Revista de Biologia e Farmácia, 2010.

WHITING DR.; GUARIGUATA L.; WEIL C.; SHAW J. IDF Diabetes atlas: Global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030. Diabetes Res Clin Pract 2011.