Avaliação do efeito do Deidrodieugenol extraído das folhas de Nectandra leucantha (Lauraceae) em modelo experimental de asma grave
Data
2020-04-17
Autores
Ponci, Vitor 
Orientadores
Lago, João Henrique Ghilardi
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Asthma is a chronic disease with high global prevalence, affecting around 235 million people around the globe. In Brazil, a 10% prevalence is estimated, with approximately 2.500 deaths per year, according to DATASUS national database. Asthma control is based on corticosteroid therapy, however portions of asthmatic patients do not respond well to this treatment, originating the difficult-to-control severe asthma phenotype. These patients have elevated airway hyperresponsiveness, higher frequency of exacerbations and remodeling and are responsible for a significant portion of total healthcare costs with asthma due to hospitalizations, specially the mixed-granulocytic endotype. For this endotype of asthma, there is a significant contribution of neutrophils, besides the elevated concentration of eosinophils as well and no specific therapy available. The aim of this study was to isolate, from the leaves of Nectandra leucantha, the neolignoid dehydrodieugenol, which structure was defined through nuclear magnetic resonance and mass spectra analysis, allied with the validation of a synthetic approach for the acquisition of dehydrodieugenol from eugenol as starting material to evaluate its antiasthmatic potential in a mice model of mixed-granulocytic asthma. Dehydrodieugenol was administered intraperitoneally in three different regimen doses (10 mg/kg for 8 days, 10 mg/kg for 4 days and 20 mg/kg for 4 days) in ovalbumin-sensitized BALB/C male mice in order to find the most efficacious dose regimen to further evaluate its potential regarding improvement in lung function and inflammatory parameters in comparison to positive control dexamethasone (5 mg.kg-1, i.p.). Based on dose-response analysis, dehydrodieugenol (20 mg.kg–1) for 4 days of treatment was the only dose regimen that resulted in significant reduction on both eosinophils (ΔBISxOVA=6,09.104/mL; P<0,05) and neutrophils (ΔBISxOVA=2,40.104/mL; P<0,001) on bronchoalveolar lavage fluid in ovalbuminsensitized mice with no statistically difference from dexamethasone (P>0,05). As for lung function parameters, dehydrodieugenol (20 mg.kg–1) significantly reduced airway (ΔRawBISxOVA = 1,67 cmH2O.s/mL, P<0,05) and tissue (ΔGtis BISxOVA = 4,60 cmH2O.s/mL; P<0,05) resistance in comparison to ovalbumin group, with similar efficacy to positive control dexamethasone. Airway hyperresponsiveness to intravenous methacholine was reduced with dehydrodieugenol but was inferior to dexamethasone in higher doses. No changes were observed on elastance in any group. Dehydrodieugenol showed good overall safety profile, without any deaths or concerns observed during the protocol and no change in liver, thymus or spleen mass compared to saline control group. Moreover, its production has low costs and few steps, making it possible to produce in larger scales. Thus, dehydrodieugenol (20 mg.kg–1) showed great antiasthmatic potential for the treatment of mixed-granulocytic asthma, for the substitution or combination therapy with corticosteroids, in order to reduce the risk of adverse events related to its chronic use, and can be obtained in few steps through the chemical preparation from eugenol.
A asma é uma doença crônica de alta prevalência mundial, afetando aproximadamente 235 milhões de indivíduos mundialmente. No Brasil, é estimada uma prevalência de 10% da população, e aproximadamente 2.500 obitos ao ano, de acordo com dados do DATASUS. O controle da asma é realizado através do uso de corticoides, porém uma porção desses pacientes não responde devidamente à esta terapia, originando o que denominamos de asma grave de difícil controle. Esses pacientes possuem alta hiperresponsividade das vias aéreas, alta frequência de exacerbações e remodelamento, e são responsáveis pela maior porção de gastos de saúde com asma devido à hospitalizações, especialmente na asma de endótipo misto granulocítico e asma resistente ao corticoide. Para esses tipos de asma, existe uma grande participação de neutrófilos, além de altas concentrações de eosinófilos, e não existem opções terapêuticas específicas para seu tratamento. O objetivo deste trabalho foi realizar o isolamento, a partir das folhas de Nectandra leucantha, do neolignoide deidrodieugenol, cuja estrutura foi definida por meio de análises dos espectros de ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massas, e avaliação do seu potencial antiasmático em modelo animal de asma mista granulocítica, além de desenvolver um método de preparação desse composto a partir do eugenol comercial para viabilização da sua produção do dímero em escalas maiores. O deidrodieugenol foi administrado por via intraperitoneal em três diferentes regimes de doses (deidrodieugenol 10 mg/kg por 8 dias, 10 mg/kg por 4 dias e 20 mg/kg por 4 dias) em camundongos BALB/C machos, com idade entre 6-8 semanas, sensibilizados com ovoalbumina, para avaliação de parâmetros de função pulmonar através de mecânica ventilatória e parâmetros inflamatórios no fluido do lavado broncoalveolar (FLBA), utilizando como controle positivo o corticosteroide dexametasona na dose de 5mg/kg i.p. Baseado na análise de dose-resposta, o deidrodieugenol (20 mg/kg) por 4 dias de tratamento foi selecionada como a dose ótima, de maneira que foi a única capaz de promover redução significativa e simultânea da concentração de eosinófilos (ΔBISxOVA = 6,09.104 céls/mL; P<0,05), e neutrófilos (ΔBISxOVA= 2,40.104 céls/mL; P<0,001)em camundongos sensibilizados, de maneira semelhante e sem diferença estatística ao controle positivo dexametasona (P>0,05). Com relação aos parâmetros pulmonares, o deidrodieugenol a 20 mg/kg reduziu de forma significativa a resistência das vias aéreas centrais (ΔRawBISxOVA = 1,67 cmH2O.s/mL, P<0,05) e do tecido (ΔGtis BISxOVA = 4,60 cmH2O.s/mL; P<0,05) em comparação com o grupo sensibilizado, de forma equiparável à dexametasona. A hiperresponsividade à metacolina intravenosa foi reduzida com o deidrodieugenol, mas foi inferior à dexametasona em altas concentrações de metacolina (300 μg/mL). Não foram observadas alterações na elastância em nenhum dos grupos avaliados. O deidrodieugenol (20 mg/kg) se mostrou eficaz como potencial agente antiasmático, como observado pelos seus efeitos na redução da inflamação pulmonar e hiperresponsividade das vias aéreas em camundongos sensibilizados por ovoalbumina mimetizando um endótipo de asma grave mista granulocítica. O deidrodieugenol apresentou bom perfil de tolerabilidade, sem problemas de segurança ou óbitos observados durante o protocolo, e sem alterações de massa no baço, fígado e timo dos animais tratados. Além disso sua produção tem baixo custo e foi realizada em poucas etapas, viabilizando também uma produção em escalas maiores. Desta forma,o deidrodigeunol (20 mg/kg) se mostrou como um promissor agente antiasmático para tratamento da asma grave mista granulocítica, para substituição ou redução do uso de corticoides, reduzindo assim os riscos de eventos adversos característicos do uso crônico da corticoterapia, e pode ser obtido através de processo facilmente reprodutível, e de baixo custo de produção e purificação em grandes escalas.
A asma é uma doença crônica de alta prevalência mundial, afetando aproximadamente 235 milhões de indivíduos mundialmente. No Brasil, é estimada uma prevalência de 10% da população, e aproximadamente 2.500 obitos ao ano, de acordo com dados do DATASUS. O controle da asma é realizado através do uso de corticoides, porém uma porção desses pacientes não responde devidamente à esta terapia, originando o que denominamos de asma grave de difícil controle. Esses pacientes possuem alta hiperresponsividade das vias aéreas, alta frequência de exacerbações e remodelamento, e são responsáveis pela maior porção de gastos de saúde com asma devido à hospitalizações, especialmente na asma de endótipo misto granulocítico e asma resistente ao corticoide. Para esses tipos de asma, existe uma grande participação de neutrófilos, além de altas concentrações de eosinófilos, e não existem opções terapêuticas específicas para seu tratamento. O objetivo deste trabalho foi realizar o isolamento, a partir das folhas de Nectandra leucantha, do neolignoide deidrodieugenol, cuja estrutura foi definida por meio de análises dos espectros de ressonância magnética nuclear e espectroscopia de massas, e avaliação do seu potencial antiasmático em modelo animal de asma mista granulocítica, além de desenvolver um método de preparação desse composto a partir do eugenol comercial para viabilização da sua produção do dímero em escalas maiores. O deidrodieugenol foi administrado por via intraperitoneal em três diferentes regimes de doses (deidrodieugenol 10 mg/kg por 8 dias, 10 mg/kg por 4 dias e 20 mg/kg por 4 dias) em camundongos BALB/C machos, com idade entre 6-8 semanas, sensibilizados com ovoalbumina, para avaliação de parâmetros de função pulmonar através de mecânica ventilatória e parâmetros inflamatórios no fluido do lavado broncoalveolar (FLBA), utilizando como controle positivo o corticosteroide dexametasona na dose de 5mg/kg i.p. Baseado na análise de dose-resposta, o deidrodieugenol (20 mg/kg) por 4 dias de tratamento foi selecionada como a dose ótima, de maneira que foi a única capaz de promover redução significativa e simultânea da concentração de eosinófilos (ΔBISxOVA = 6,09.104 céls/mL; P<0,05), e neutrófilos (ΔBISxOVA= 2,40.104 céls/mL; P<0,001)em camundongos sensibilizados, de maneira semelhante e sem diferença estatística ao controle positivo dexametasona (P>0,05). Com relação aos parâmetros pulmonares, o deidrodieugenol a 20 mg/kg reduziu de forma significativa a resistência das vias aéreas centrais (ΔRawBISxOVA = 1,67 cmH2O.s/mL, P<0,05) e do tecido (ΔGtis BISxOVA = 4,60 cmH2O.s/mL; P<0,05) em comparação com o grupo sensibilizado, de forma equiparável à dexametasona. A hiperresponsividade à metacolina intravenosa foi reduzida com o deidrodieugenol, mas foi inferior à dexametasona em altas concentrações de metacolina (300 μg/mL). Não foram observadas alterações na elastância em nenhum dos grupos avaliados. O deidrodieugenol (20 mg/kg) se mostrou eficaz como potencial agente antiasmático, como observado pelos seus efeitos na redução da inflamação pulmonar e hiperresponsividade das vias aéreas em camundongos sensibilizados por ovoalbumina mimetizando um endótipo de asma grave mista granulocítica. O deidrodieugenol apresentou bom perfil de tolerabilidade, sem problemas de segurança ou óbitos observados durante o protocolo, e sem alterações de massa no baço, fígado e timo dos animais tratados. Além disso sua produção tem baixo custo e foi realizada em poucas etapas, viabilizando também uma produção em escalas maiores. Desta forma,o deidrodigeunol (20 mg/kg) se mostrou como um promissor agente antiasmático para tratamento da asma grave mista granulocítica, para substituição ou redução do uso de corticoides, reduzindo assim os riscos de eventos adversos característicos do uso crônico da corticoterapia, e pode ser obtido através de processo facilmente reprodutível, e de baixo custo de produção e purificação em grandes escalas.