Avaliação do potencial do extrato comercial de guaraná (Paullinia cupana) como alternativa preventiva frente à toxicidade induzida em ratos wistar por compostos carbonílicos

Abstract

Os compostos carbonílicos (CC) são compostos altamente tóxicos. A exposição humana aos CC ocorre a partir da inalação de seus vapores, contato com a pele e ingestão através dos alimentos e geração endógena. Dentre estes CCs, podemos citar, acroleína (ACR), Glioxal (GO), Metil-Glioxal (MGO). O 2-propenal, também conhecido como acroleína (ACR). Este composto é um aldeído eletrofílico, α-β insaturado altamente reativo, incolor, que está presente no ambiente (presente no ar e na água devido à combustão incompleta de madeira, petróleo, carvão, plásticos, tabaco), em alimentos (frituras, bebidas alcoólicas), e ainda é um composto produzido endogenamente (ação de mieloperoxidases na degradação de treonina, degradação de drogas anti-câncer, lipoperoxidação de ácidos graxos poli-insaturados, especialmente no Sistema Nervoso Central- SNC). Fortes evidências (tanto in vitro quanto in vivo) tem mostrado que a ACR gera forte estresse oxidativo (principalmente por depleção de glutationa - GSH), exercendo assim forte influência no início e progressão de doenças crônicas relacionadas ao estresse oxidativo, tais como câncer, doenças neurodegenerativas, aterosclerose, diabetes. Dado a relevância do tema, recentemente a atenção da comunidade científica tem sido focada em entender como a ACR altera o estado-redox celular e principalmente procurar alternativas farmacológicas para atenuar a sua toxicidade. Dentre estas alternativas, estão os compostos com atividade antioxidante e os compostos com atividade diretamente quelante da acroleína, como compostos ricos em grupamentos tióis (SH), compostos nitrogenados (amino compostos) e compostos de ocorrência natural (ácido ascórbico, tocoferol e polifenóis). O uso de plantas medicinais pela população mundial é muito significativo e neste cenário se encaixa o guaraná amazônico (Paullinia cupana, var. Sorbilis). O seu uso tem se disseminado mundialmente principalmente nas bebidas energéticas. Adicionalmente vários estudos produzidos independentemente por diversos grupos de pesquisa sugerem ter o guaraná ação: cardiotônica e cardioprotetora, energética, atividade anti-bacteriana, antioxidante, efeito anti-obesidade, termogênico, atividade contra lesões gástricas, quimiopreventivo, anti-depressivo e anti-mutagênico. Nesta tese demonstramos pela primeira vez que: 1- o extrato de guaraná amazônico possui forte atividade antioxidante frente a várias espécies reativas; 2- atenua o decréscimo de viabilidade induzida por compostos carbonílicos (ACR, GO e MGO) aumentando a viabilidade celular e diminuindo o estresse oxidativo em experimentos com culturas de células SH-SY5Y; 3 – Exerce efeitos antioxidantes no soro de ratos sem exercer efeitos pro-oxidantes no sistema nervoso central e fígado quando administrado sozinho; 4 – Atenua de forma significativa a toxicidade e dano oxidativo induzidos pela acroleína em ratos, se mostrando como uma possível alternativa preventiva promissora para atenuar o dano oxidativo induzido compostos carbonílicos reativos.

The carbonyl compounds (CC) are highly toxic compounds. Human exposure to CC occurs from inhalation of vapors, skin contact and ingestion through food and endogenous generation. Among these CCs, such as, acrolein (ACR), Glyoxal (GO), Methyl Glyoxal (MGO). The 2-propenal, also known as acrolein (ACR) is an electrophilic, α-β unsaturated, highly, reactive aldehyde, which is present in the enviroment (in the air and the water due to the incomplete combustion of wood, petroleum, coal, plastics, tobacco), in foods (fried foods, alcoholic beverages), and produced endogenously (myeloperoxidase-induced degradation threonine, degradation of anti-cancer drugs, lipid peroxidation of polyunsaturated fatty acids, especially in the nervous system Central- CNS). Strong evidence (both in vitro and in vivo) has shown that the ACR generates marked oxidative stress (mainly depletion of glutathione - GSH), thereby exerting strong influence on the onset and progression of chronic diseases associated with oxidative stress, such as cancer, neuro-degenerative diseases, atherosclerosis, diabetes. Regarding the relevance, recently the attention of the scientific community has been focused on understanding how the ACR changes the cellular redox-state and mainly seek for pharmacological alternatives to mitigate its toxicity. Among these alternatives are compounds with antioxidant activity and compounds which can directly scavenge acrolein such as thiol (SH), nitrogen compounds (amino compounds) and naturally-occurring compounds (ascorbic acid, tocopherol and polyphenols). The use of medicinal plants for the world's population is very significant, in this scenario we have the Amazon guarana (Paullinia cupana var. Sorbilis). Its use has spread worldwide mainly in energy drinks. Additionally several independente studies suggest guarana’s action: cardiotonic and cardioprotective, energy, anti-bacterial activity, antioxidant, anti-obesity effect thermogenic, activity against gastric lesions, chemopreventive, anti depressant and anti-mutagenic. In this study, we demonstrated for the first time: 1. Amazon guarana has strong antioxidant activity against several reactive species; 2 attenuates the decrease in cabonyl compounds-induced cell viability (ACR, GO, MGO) increasing cell viability and reducing oxidative stress; 3 - exerts antioxidant effects in the serum of rats without exerting pro-oxidant effects in the central nervous system and liver when administered alone; 4 - significantly attenuates the toxicity and oxidative damage induced by acrolein in rats showing a promising preventive alternative to alleviate the oxidative damage induced by reactive carbonyls.