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DOCÊNCIA EM SAÚDE PLANTAS MEDICINAIS COM ATIVIDADE ANTI- INFLAMATÓRIA 1 Copyright © Portal Educação 2012 – Portal Educação Todos os direitos reservados R: Sete de setembro, 1686 – Centro – CEP: 79002-130 Telematrículas e Teleatendimento: 0800 707 4520 Internacional: +55 (67) 3303-4520 atendimento@portaleducacao.com.br – Campo Grande-MS Endereço Internet: http://www.portaleducacao.com.br Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - Brasil Triagem Organização LTDA ME Bibliotecário responsável: Rodrigo Pereira CRB 1/2167 Portal Educação P842p Plantas medicinais com atividades anti-inflamatórias / Portal Educação. - Campo Grande: Portal Educação, 2012. 118p. : il. Inclui bibliografia ISBN 978-85-8241-332-6 1. Plantas medicinais. 2. Medicina alternatica. I. Portal Educação. II. Título. CDD 581.634 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 7 1.1 Mediadores químicos da inflamação ..................................................................................... 8 1.1.1 Mediadores derivados do complemento ..................................................................................... 8 1.1.2 Aminas vasoativas ...................................................................................................................... 9 1.1.3 Metabólitos do ácido araquidônico (prostaglandinas, leucotrienos e lipoxinas) e fator de ativação plaquetária ............................................................................................................................. 10 1.2 Inflamação Aguda .................................................................................................................... 12 1.2.1 Extravasamento de leucócitos e fagocitose ............................................................................... 13 1.2.2 Lesão Tecidual por Oxidação .................................................................................................... 15 1.2.3 Padrão morfológico da inflamação aguda ................................................................................. 15 1.2.4 Resultados da inflamação aguda............................................................................................... 16 1.3 Inflamação Crônica.................................................................................................................. 17 1.5 Renovação e reparação tecidual: Regeneração, Fibrose e cicatrização ........................... 19 1.5.1 Mecanismo de regeneração tecidual ......................................................................................... 19 1.5.2 Formação de cicatriz e fibrose ................................................................................................... 20 1.5.3 Fatores locais e sistêmicos que influenciam a reconstituição da ferida ..................................... 21 3 2 ANTIINFLAMATÓRIOS ............................................................................................................ 23 2.1 Anti-inflamatorios não esteróides (AINES) .......................................................................... 23 2.1.1 Mecanismo de ação dos AINEs ................................................................................................. 23 2.1.2 Efeitos Colaterais ...................................................................................................................... 26 2.1.3 Os Salicilatos ............................................................................................................................. 27 2.1.4 Derivados do paraminofenol: paracetamol ................................................................................ 29 2.1.5 Derivados do ácido acético ........................................................................................................ 30 2.1.6 Os Fenamatos ........................................................................................................................... 31 2.1.7 Derivados do Ácido Propiônico .................................................................................................. 31 2.1.8 Ácidos enólicos (oxicans) .......................................................................................................... 32 2.1.9 Derivados da pirazolona ............................................................................................................ 32 2.1.10 AINE Seletivos para Cicloxigenase 2 ....................................................................................... 32 2.1.11 Outros Antiinflamatórios Não-esteróides ................................................................................... 33 2.2 ANTIINFLAMATÓRIOS ESTERÓIDES (AIE) ........................................................................... 34 3 PLANTAS COM ATIVIDADE ANTIINFLAMATÓRIA ................................................................ 36 3.1 Metabólitos primários e secundários .................................................................................... 36 3.2 PLANTAS MEDICINAIS COM AÇÃO ANTIINFLAMATÓRIA .................................................. 39 3.2.1 Andiroba (Carapa guianensis Aublet) ........................................................................................ 39 4 3.2.1.1Etnofarmacologia ...................................................................................................................... 40 3.2.1.2Composição Química ................................................................................................................ 40 3.2.1.3Atividade farmacológica ............................................................................................................ 41 3.2.2 Borragem (Borago officinalis L.) ................................................................................................ 42 3.2.2.1 Composição química .............................................................................................................. 44 3.2.2.2 Atividades farmacológicas ...................................................................................................... 45 3.2.3 Barbatimão (Stryphnodendron polyphyllum Mart. e Stryphnodendron obovatum Benth.) ......... 45 3.2.3.1 Composição química .............................................................................................................. 46 3.2.3.1 Atividade farmacológica .......................................................................................................... 47 3.2.4 Salgueiro branco (Salix Alba L.) ................................................................................................ 47 3.2.4.1 Composição química .............................................................................................................. 48 3.2.5 Copaíba (Copaifera spp) ........................................................................................................... 50 3.2.5.1Composição química ................................................................................................................ 53 3.2.5.2Atividades farmacológicas ........................................................................................................ 54 3.2.6 Calêndula (Calendula officinalis L.) ........................................................................................... 55 3.2.6.1Composição química ................................................................................................................56 3.2.6.2Atividades farmacológicas ........................................................................................................ 57 3.2.7 Camomila (Matricaria recutita L.) .............................................................................................. 59 5 3.2.7.1Composição química ............................................................................................................... 60 3.2.7.2Atividades farmacológicas ....................................................................................................... 61 3.2.7 Confrei (Symphytum officinale L.) .............................................................................................. 62 3.2.7.1Composição química ................................................................................................................ 63 3.2.7.2Atividades farmacológicas ........................................................................................................ 64 3.2.8 Dente de leão (Taraxacum officinale Weber).............................. .............................................. 65 3.2.8.1Composição química ................................................................................................................ 66 3.2.8.2Atividades farmacológicas ........................................................................................................ 67 3.2.9 Equinácea (Echinacea angustifolia DC) .................................................................................... 68 3.2.10 Garra do diabo (Harpagophytum procumbens) ........................................................................ 71 3.2.11 Mamica de cadela (Zanthoxylum naranjillo Griseb) ................................................................... 75 3.2.12 Tanchagem (Plantago major L.) ................................................................................................ 77 3.2.13 Tipí (Petiveria alliacea)...................... ........................................................................................ 81 3.2.14 Unha de gato (Uncaria tomentosa (Willd) DC) ......................................................................... 83 4 METABÓLITOS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS DE PLANTAS MEDICINAIS ....................... 87 4.1 Metabólitos derivados do acetato .......................................................................................... 87 4.2 Ácidos graxos .......................................................................................................................... 88 4.3 Compostos fenólicos .............................................................................................................. 93 6 4.4 Metabólitos derivados do mevalonato ................................................................................... 95 4.5 Metabólitos derivados do ácido chiquímico ........................................................................ 102 4.6 Metabólitos derivados dos aminoácidos .............................................................................. 102 4.7 Metabólitos de origem mista ................................................................................................. 105 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................. 107 7 1 INTRODUÇÃO O conceito da inflamação foi primeiro descrito em papiro Egípcio, por volta de 3000 a.C., por Celsus, um escritor Romano do início do século, que listou os quatro sinais principais da inflamação: rubor, tumor, calor e dor. Estes sinais são tipicamente mais proeminentes na inflamação aguda do que na crônica (Hunter, 1794). A inflamação é uma resposta protetora imediata que ocorre nos tecidos circunjascentes, sempre que há lesão ou destruição celular. O processo inflamatório envolve uma série de fenômenos que podem ser desencadeados não só por agentes infecciosos, como também por agentes físicos (radiação, queimadura, trauma), químicos (substâncias cáusticas), isquemia e interações antígeno-anticorpo. A capacidade de desencadear uma resposta inflamatória é fundamental à sobrevivência, embora em algumas situações e doenças, a resposta inflamatória possa ser exagerada e persistente sem qualquer benefício aparente. A resposta inflamatória apresenta uma série complexa de adaptações teciduais, que envolvem principalmente os vasos sanguíneos, os componentes (líquido e celular) do sangue e o tecido conjuntivo subadjascente, tendo como objetivo a destruição, diluição ou encarceramento do agente agressor e das células que este lesou, seguida de uma série de eventos que visam cicatrizar ou reconstruir o tecido lesado e gerar imunidade sistêmica ao microorganismo agressor. Durante o reparo o tecido lesado é substituído pela regeneração de células parenquimatosas nativas, por tecidos fibrosos ou pela combinação desses dois processos. Embora havendo uma sucessão previsível desses fenômenos, as características, extensão e gravidade das alterações teciduais são modificadas por muitos fatores relacionados com o hospedeiro (estado nutricional, hormonal, fatores genéticos) e com a patogenicidade do agente agressor. Os sinais cardinais da inflamação, tais como: calor, rubor, dor e turgor, são conseqüentes ao efeito local induzido por mediadores no fluxo sanguíneo, permeabilidade vascular, infiltração de leucócitos e liberação de agentes indutores da dor. 8 A resposta inflamatória consiste de dois importantes componentes: a reação vascular e a reação celular. Muitos tecidos e células estão envolvidos nestas reações, incluindo fluidos e proteínas plasmáticas, células circulantes, vasos sanguíneos e os constituintes celulares e extracelulares do tecido conjuntivo. As células circulantes são neutrófilos, monócitos, eosinófilos, linfócitos, basófilos e plaquetas. A célula do tecido conjuntivo é o mastócito, que está intimamente circundado por vasos sanguíneos. A matriz extracelular consiste em proteínas estruturais de fibras (colágenos e elastina), glicoproteínas adesivas (fibronectina, laminina, colágeno não fibroso) e proteoglicanos. A membrana basal é um componente especializado da matriz extracelular, consistindo de glicoproteínas adesivas e proteoglicanas (Weissman, 1992). A inflamação é dividida em aguda e crônica. A inflamação aguda é rápida no início e tem uma duração relativamente curta, por alguns minutos, horas ou alguns dias. Estas principais características são a exsudação de fluido e proteínas plasmáticas (edema) e a emigração de leucócitos (predominantemente neutrófilos). A inflamação crônica tem longa duração e está associada historicamente com a presença de linfócitos e macrófagos, a proliferação de vasos sanguíneos, fibroses e tecido necrosado. Muitos fatores modificam o curso e a aparência morfológica das inflamações crônica e aguda. As reações (vascular e celular) de ambas as inflamações (aguda e crônica) são medidas por fatores químicos que são derivados de proteínas plasmáticas ou células, e são produzidas em resposta ou ativada pelo estímulo inflamatório. A inflamação é terminada quando o agente agressor é eliminado e os mediadores param de ser secretados. 1.1 Mediadores químicos da inflamação 1.1.1 Mediadores derivados do complemento O sistema complemento é considerado o maior sistema efetor de defesa do hospedeiro contra patógenos invasores. São mais de 30 proteínas plasmáticas, que após ativação, elaboram 9 fragmentos de proteínas e complexos proteína-proteína, que interagem com o receptor celular específico ou diretamente com a membrana celular, desencadeando a reação de fase aguda, morte de microorganismos patogênicos e regulação da resposta imune. A atividade do complementoocorre em forma de cascata, onde peptídeos são gerados por múltiplos passos enzimáticos (Barrington, 2001). Qualquer mecanismo está envolvido nas etapas de ativação do complemento, todos dependem da enzima ativa chamada C3 convertase, na qual transforma C3 em 2 fragmentos distintos, C3a e C3b. As frações C3a e C5a aumentam a permeabilidade vascular, contraem músculo liso e estimulam a degranulação dos mastócitos. A C5a é uma das principais fontes da atividade quimiotáxica, gerada no soro tratado com complexos imunes ou endotoxinas. É um quimioatrator extremamente potente para leucócitos polimorfonuceares, monócitos e macrófagos, que se acumulam e são ativados no local da inflamação (Robbins & Cotran, 2007). 1.1.2 Aminas vasoativas As principais aminas vasoativas que agem como mediadores químicos na inflamação são: a histamina e serotonina. A histamina deriva da descarboxilação da histidina pela enzima L-histidina descarboxilase. A maior parte da histamina é armazenada em mastócitos e basófilos, sendo encontrada também nas plaquetas. Ela exerce várias atividades biológicas, incluindo constrição do músculo liso, vasodilatação, aumento da permeabilidade vascular, depressão da quimiotaxia dos leucócitos, bloqueio das funções dos linfócitos T e maior depressão da liberação de histamina pelos mastócitos e basófilos. É liberada por degranulação de mastócitos a estímulos como: dano físico, trauma, reação imunológica envolvendo ligações de antibióticos com mastócitos, anafilatoxinas (C3a e C5a), proteínas liberadoras de histamina dos leucócitos, neuropeptídios, citocinas (IL-1 e IL-8) (Repka-Ramirez et al., 2001). Embora existam vários antagonistas dos receptores H1 da histamina, eles são úteis apenas no tratamento dos fenômenos vasculares da fase transitória inicial da inflamação. Dentre eles podemos destacar os anti-histamínicos H1 utilizados amplamente no tratamento das 10 desordens alérgicas. São agentes mais eficazes em aliviar os sintomas de rinite e conjuntivite sazonal (por exemplo, espirros, rinorréia e prurido dos olhos, nariz e garganta). Na asma brônquica eles têm efeitos benéficos limitados e não são úteis como tratamento isolado. São adjuvantes úteis à epinefrina no tratamento de anafilaxia sistêmica ou angioedema grave. Certas dermatoses alérgicas, como urticária aguda, respondem favoravelmente aos antagonistas H1, que ajudam a aliviar o prurido na dermatite atópica ou na dermatite de contato, mas não tem efeito no exantema. A urticária crônica responde menos, mas algum benefício pode ocorrer, especialmente quando combinados com antagonistas H2 (Leurs et al., 2002). Os efeitos colaterias são mais proeminentes com os anti-histamínicos H1 de primeira geração (difenidramina, clorfeniramina, doxepina e hidroxizina), que cruzam a barreira hematoencefalica e causam sedação. Alguns dos antagonistas do receptor H1 de primeira geração também têm propriedades anticolinérgicas que podem ser responsáveis por sintomas como: secura da boca e das passagens respiratórias, retenção, freqüência urinária e disúria. Os fármacos de segunda geração (cetirizina, loratadina, desloratadina e fexofenadina) são geralmente desprovidos desses efeitos colaterais, pois não penetram no SNC (Sistema Nervoso Central) e não tem propriedades antimuscarínicas (Gelfand et al., 2004). A serotonina é produzida pela descarboxilação de 5-hidroxitriptofano. Mais de 90% das reservas corporais de serotonina são encontradas no trato gastrointestinal e no sistema nervoso central; o restante está presente nos grânulos dentro das plaquetas. Age aumentando a permeabilidade vascular, a resposta quimiotáxica dos leucócitos e o crescimento “in vitro” de fibroblastos. Produz vasodilatação e ainda estimula a formação de colágeno. 1.1.3 Metabólitos do ácido araquidônico (prostaglandinas, leucotrienos e lipoxinas) e fator de ativação plaquetária Quando a célula é ativada por diversos estímulos sua membrana lipídica é rapidamente remodelada para gerar mediadores de lipídios biologicamente ativos, que funcionam como um sinal intercelular ou extracelular da inflamação e homeostase. Esses mediadores lipídicos são autocóides ou hormônios que são formados rapidamente, exercem seus efeitos locais e são destruídos enzimaticamente ou decaem espontaneamente. 11 O ácido araquidônico (AA) é um ácido graxo poliinsaturado contendo 20 carbonos (ácido 5, 8, 11,14 – eicosatetraenóico), que é obtido da dieta ou pela conversão do ácido graxo essencial, ácido linoléico. Normalmente ele é esterificado na membrana fosfolipídica pela ação da fosfolipase A2, que aumenta a concentração de íons cálcio no citoplasma e ativa várias quinases em resposta a estímulos externos (Murakami e Kudo, 2003). Os metabólitos do AA, também chamados eicosanóides, são sintetizados por duas principais classes de enzimas: as cicloxigenases (prostaglandinas e tromboxanos) e as lipoxigenases (leucotrienos e lipoxinas). Eles podem ser encontrados em exsudatos inflamatórios e sua síntese é aumentada no local da inflamação. Agentes estruturalmente distintos, que suprimem a atividade da cicloxigenase, como a aspirina, antiinflamatórios não esteroidais (AINES) e inibidores da COX-2 (Flower, 2003), reduzem a inflamação in vivo. (“in vitro”) A cicloxigenase inicia-se por duas enzimas diferentes a COX-1 e COX-2, necessárias para a produção de prostaglandinas. As prostaglandinas são divididas em cinco denominações estruturalmente distintas as: PGD, PGE, PGF, PGG e PGH e por numerosos subgrupos, na qual indica o número de duplas ligações no composto. Os mais importantes são a PGE2, PGD2, PGF2α, PGI2 (prostaciclina) e TxA2 (tromboxano). Algumas dessas enzimas têm distribuição restrita nos tecidos. Por exemplo, as plaquetas contêm a enzima tromboxano sintetase, e conseqüentemente TxA2 é o maior produto dessas células e poderoso agente agregador plaquetário e vasoconstritor, porém é instável e rapidamente convertido em sua forma inativa TxB2. O endotélio vascular processa também prostaciclina sintetase para a formação de prostaciclina (PGI2) e seu produto final estável PGF1α. A prostaciclina é um vasodilatador, um potente inibidor de agregação plaquetária e também potencializa o aumento da permeabilidade e efeitos quimiotáticos de outros mediadores. As prostaglandinas também estão envolvidas na patogênese da dor e febre na inflamação. A PGE2 é hiperalgésica o que torna a pele hipersensível a estímulos dolorosos. Isso promove um aumento da concentração de histamina e bradicinina e, conseqüentemente, de citocinas, induzindo à febre durante infecções. PGD2 é o principal metabólito da via cicloxigenase nos mastócitos, seguidas da PGE2 e PGF2α, que causam vasodilatação e aumento da permeabilidade das veias pós-capilares, potencializando a formação do edema. 12 A principal ação das lipoxinas é de inibir o recrutamento de leucócitos e componentes celulares da inflamação. Elas inibem a quimiotaxia dos neutrófilos e adesão ao endotélio. Esses mediadores inibem o recrutamento de leucócitos e ativam, em parte, a inibição da produção de citocinas. Assim, a ação antiinflamatória da aspirina é atribuída a sua habilidade de inibir as cicloxigenases e também estimular a produção de resorvinas. 1.2 Inflamação Aguda A inflamação aguda é uma resposta rápida aos agentes agressores mandando mediadores de defesa, como leucócitos e proteínas plasmáticas para o local da injúria. A inflamação aguda possui três grandes características: alteração no calibre vascular, que leva ao aumento do fluxo sanguíneo; mudança na estrutura microvascular, que permite que as proteínas do plasma e os leucócitos deixem a circulação; emigração dos leucócitos da microcirculação e seu acúmulo no foco da injúria, e sua ativação para eliminar o agente agressor. Alguns estímulos são peculiares à inflamaçãoaguda, como: infecção (bacteriana, viral e parasitológica), toxinas microbianas, trauma, agentes químicos e físicos (queimadura, irradiação), necrose tecidual, corpo estranho, reação imunológica (hipersensibilidade), mudanças vasculares e outras. As mudanças no fluxo vascular e no calibre começam logo após a injúria e podem chegar a diversos níveis dependendo da severidade da injúria. As mudanças ocorrem na seguinte ordem: a) Vasodilatação: a mais rápida manifestação da inflamação aguda. A vasodilatação envolve as arteríolas e resulta numa abertura de novos capilares na área. Também há um aumento no fluxo sanguíneo, que causa calor e vermelhidão. É induzida pela ação de diversos mediadores, como histaminas e óxido nítrico no músculo vascular liso; b) Aumento da permeabilidade microvascular com extravasamento de fluido protéico no tecido extravascular; 13 c) A perda de fluidos resulta na concentração de células vermelhas nos pequenos vasos e aumento de viscosidade sanguínea = estase; d) A estase agrupa leucócitos (neutrófilos) acumulados em todo endotélio vascular. O principal marcador da inflamação aguda é o aumento da permeabilidade vascular, deixando escapar fluidos ricos em proteína (exsudato) para dentro do tecido extravascular. O endotélio se torna mais poroso na inflamação devido a formação de fendas endoteliais nas veias, provocado pela histamina, bradicinina, lucotrienos, substância P, neuropeptídio e diversos outros mediadores químicos. Ocorre rapidamente e tem poucos minutos de duração. A injúria diretamente no endotélio resulta em necrose da célula endotelial e destacamento da mesma (Lentsch, 2000). A injúria endotelial é mediada por leucócitos. Os leucócitos aderem ao endotélio, relativamente rápido na inflamação aguda. Estes ativam enzimas proteolíticas e espécies de oxigênio tóxico que causam injúria endotelial e abrem fendas, resultando em aumento da permeabilidade. Na inflamação aguda esta forma de injúria é restrita aos sítios vasculares (vênulas capilares glomerulares e pulmonares). Durante o reparo novos vasos são formados, esse processo é chamado Angiogênese. 1.2.1 Extravasamento de leucócitos e fagocitose A principal função da inflamação é enviar leucócitos para o local da inflamação e ativá- los para desempenhar seu papel de defesa. O preço que é pago pela defesa potencial dos leucócitos é que eles induzem danos teciduais e prolongam a inflamação. Os leucócitos percorrem um caminho desde o lúmen do vaso até o tecido intersticial seguindo uma seqüência de eventos, como: a adesão ao endotélio; transmigração para dentro do endotélio (diapedese); migração para o tecido intersticial através de estímulos quimiotáticos. O primeiro evento no recrutamento leucocitário é a indução de moléculas de adesão na célula endotelial. Mediadores como a histamina, trombina e PAF estimulam a redistribuição da P- 14 selectina de seu estoque intracelular nos grânulos, para a superfície celular. Enquanto isso, quimiocinas, produzidas no local da injúria, entram nos vasos sanguíneos ligados à proteoglicanas e ficam dispostas em altas concentrações na superfície endotelial. Estas quimiocinas agem ativando os leucócitos. Na transmigração ou diapedese, as quimiocinas agem permitindo a aderência de leucócitos e estimulando-as a migrarem para os espaços interendoteliais, de acordo com o gradiente de concentração química, que é o local da injúria ou infecção. Certamente moléculas homofílicas de adesão, presentes nas junções intercelulares do endotélio, estão envolvidas na migração de leucócitos. O tipo de emigração leucocitária varia de acordo com o tempo de resposta inflamatória e com o tipo de estímulo. Na maioria das formas de inflamação aguda os neutrófilos predominam no infiltrado inflamatório durante as primeiras 6 a 24 horas. Os neutrófilos são mais numerosos no sangue, respondem mais rapidamente às quimiocinas e eles aderem mais firmemente às moléculas de adesão, que são rapidamente induzidas por células endoteliais como P e E- selectinas. Além disso, após entrarem nos tecidos, os neutrófilos têm vida curta (24 a 48 h). Após o extravasamento, os leucócitos emigram para os tecidos em direção ao lado da injúria, por um processo chamado quimiotaxia (locomoção orientada de acordo com o gradiente químico). Todos os granulócitos, monócitos e linfócitos respondem ao estímulo quimiotático com velocidades distintas. Substâncias exógenas e endógenas podem atuar como quimioatratores. O mais comum agente exógeno são os produtos bacterianos. Microorganismos, produtos de células necróticas, complexo antígeno-anticorpo e citocinas induzem um número de respostas aos leucócitos que fazem parte da defesa destes (neutrófilos e macrófagos). As respostas funcionais induzidas pela ativação de leucócitos são: produção de metabólitos do ácido araquidônico dos fosfolipídios, como uma resposta à ativação da fosfolipase A2, pelo aumento intracelular de cálcio e outros sinais; degranulação e secreção de enzimas lisossomais e ativação de explosão oxidativa; e secreção de citocinas, na qual amplifica e regula reações inflamatórias. A ativação de macrófagos é o “carro chefe” das citocinas, que estão envolvidas na inflamação; e modulação de moléculas de adesão de leucócitos por diferentes citocinas e integrinas. A fagocitose envolve três etapas distintas: 15 a) Reconhecimento e aderência da partícula que será “ingerida” pelo leucócito: é iniciado pelo reconhecimento de partículas por receptores expressos na superfície do leucócito; b) Digestão formando um vacúolo fagocitário. Após a ligação com os receptores dos leucócitos inicia-se o processo de fagocitose das partículas. Durante a ingestão uma extensão do citoplasma emite pseudópodos para envolver a partícula a ser ingerida. A membrana deste vacúolo fagocitário se funde com a membrana de um grânulo lisossomal, formando então um fagolisossomo; c) Degradação ou eliminação do material ingerido. Etapa de eliminação do agente infeccioso ou célula necrótica, através de enzimas lisossomais por mecanismos oxigênio-dependente. 1.2.2 Lesão Tecidual por Oxidação Os mediadores oxidantes primários de citotoxicidade são H2O2 e HOCl, capazes de oxidar uma variedade importante de substâncias biológicas. Várias enzimas e importantes compostos biológicos requerem, para sua atividade, grupos sulfídricos livres, a oxidação destes grupos pode contribuir com a citotoxicidade. Os oxidantes derivados dos fagócitos também causam descaboxilação, desaminação e clivagem de proteínas. A peroxidação lipídica está envolvida na lesão da membrana (Babio, 2003). Os radicais de oxigênio podem ser gerados pela célula endotelial submetida à isquemia ou hipoxemia e subseqüente processo de reperfusão e oxigenação. Estes radicais podem causar lesão vascular e aumentar a expressão da selectina P e E nas células endoteliais, resultando na aderência dos neutrófilos. Esta é uma potente causa de dano vascular. 1.2.3 Padrão morfológico da inflamação aguda 16 Existem algumas características peculiares na inflamação aguda que resultam em padrões morfológicos distintos, como: inflamação serosa, inflamação fibrinosa, inflamação purulenta e úlceras. A inflamação serosa é derivada de fluidos do plasma ou secreção de células mesenteliais oriundas do peritônio, pleura e cavidades pericárdicas. A inflamação fibrinosa é resultado do aumento da permeabilidade vascular, onde moléculas grandes, como fibrinogênio, passam a barreira vascular e a fibrina formada é depositada no espaço extracelular. O exsudato fibrinoso aparece quando o vazamento vascular é grande ou há um estímulo pró-coagulante no interstício (células cancerosas). Um exsudato fibrinoso é característico de inflamação na superfície das cavidades do corpo, como meninges, pericárdio e pleura. Histologicamenteas fibrinas aparecem como uma rede eicosanofílica e às vezes como um coágulo amorfo. Exsudatos fibrinosos podem ser removidos por fibrinólise e/ou ingerido por macrófagos. Na inflamação purulenta há grande produção de pus ou exsudato purulento, constituído de neutrófilos, células necróticas, fluido, edema e bactérias piogênicas. Um exemplo comum de uma inflamação aguda purulenta é a apendicite aguda. O abscesso é formado em tecidos que sofreram inflamação purulenta. As úlceras são caracterizadas por um local defeituoso - ou extravasamento da superfície de um órgão ou tecido - produzidas por exposição de um tecido necrótico inflamatório. Elas são comumente encontradas em necrose inflamatória da mucosa da boca, estômago, intestino ou trato gastrointestinal, e inflamação cutânea. 1.2.4 Resultados da inflamação aguda Após a inflamação aguda pode ocorrer a neutralização ou decaimento espontâneo de mediadores químicos, com a volta da permeabilidade vascular normal, término da infiltração de leucócitos, morte dos neutrófilos e finalmente remoção dos fluidos de edema, leucócitos, agentes danosos e substâncias necróticas do local afetado. 17 Outra característica que pode ocorrer após a destruição substancial do tecido é a fibrose, quando o dano inflamatório envolve tecido que está incapaz de regenerar, ou quando há abundante exsudato de fibrina. Quando o exsudato fibroso no tecido ou cavidade serosa (pleura, peritônio) não pode ser dissolvido adequadamente, o tecido conjuntivo cresce na área do exsudato, convertendo este em uma massa de tecido fibroso, processo conhecido como organização. Em muitas infecções piogênicas há intensa infiltração de neutrófilos, tecido liquefeito e formação de pus. O tecido destruído é recomposto e reposto por fibrose. Quando a resposta da inflamação aguda não é suficiente, por uma persistência do agente danoso, pode ocorrer a progressão da resposta tecidual à inflamação crônica. 1.3 Inflamação Crônica A inflamação crônica tem uma duração prolongada na qual sua ativação promove destruição tecidual e tentativa de reparar simultaneamente. Esse tipo de inflamação é a causa da injúria tecidual de algumas doenças, tais como: artrite reumatóide, aterosclerose, tuberculose e doenças crônicas do pulmão. Uma das causas da infecção crônica pode ser pela infecção persistente de alguns microorganismos, como Tubercle bacilli, Treponema pallidum e vírus, fungos e parasitas. A resposta inflamatória leva a um padrão especifico chamada reação granulomatosa (Majno, 1998). A prolongada exposição a agentes tóxicos exógenos, como por exemplo, partículas de sílica que, quando inaladas por um período longo de tempo, resultam em inflamação nos pulmões, chamada silicose (Ferreira, 2006). A auto-imunidade também pode ser um fator que leva a infecção crônica. Sob certas condições, as reações imunológicas se desenvolvem contra seu próprio tecido produzindo uma doença auto-imune. Nesta doença auto-antígenos invocam uma reação imunológica própria que resulta em inflamação e danos teciduais crônicos, como artrite reumatóide e lúpus eritematoso (Majno, 1998). 18 Morfologicamente, em comparação à inflamação aguda, que é manifestada por mudanças vasculares, edema e infiltração de neutrófilos, a inflamação crônica se caracteriza pela infiltração com células mononucleares, o que inclui macrófagos, linfócitos e células plasmáticas; destruição tecidual induzida por agentes agressores ou células inflamatórias; e a reposição do tecido afetado pelo tecido conjuntivo, acompanhado da proliferação de vasos sanguíneos pequenos (angiogênese) e fibrose (Luscinskas et al., 1996). 1.4 Efeitos sistêmicos na inflamação Alguns efeitos sistêmicos são característicos de um processo inflamatório. Dentre eles podemos observar a presença de febre, dor, aumento da pressão sanguínea, sonolência, mal estar e outros. A febre é caracterizada pela elevação da temperatura corporal, principalmente quando a inflamação está associada à infecção. É produzida em resposta à substâncias chamadas pirogênios que agem estimulando síntese de prostaglandinas nas células vascular e perivascular do hipotálamo. Substâncias bacterianas, como LPS, estimulam leucócitos a liberar citocinas (como IL-1 e TNF) que aumentam as enzimas cicloxigenase, que convertem AA em prostaglandinas, que no cérebro estimulam a produção de neurotransmissores que levam ao aumento da temperatura (Dinarello, C.A. 1999). A dor que acompanha a inflamação e a lesão tecidual provavelmente resulta da estimulação local das fibras de dor e do aumento da sensibilidade (hiperalgesia), em parte devido à excitabilidade aumentada dos neurônios centrais da medula espinhal. São particularmente eficazes nas situações em que a inflamação tiver produzido a sensibilização dos receptores da dor aos estímulos mecânicos ou químicos normalmente indolores. As proteínas plasmáticas também estão envolvidas no processo inflamatório e são, em sua maioria, sintetizadas no fígado. As três principais proteínas são: a proteína C reativa (PCR), fibrinogênio e proteína A do soro (SAA). Estas podem se ligar à parede celular do microorganismo e podem agir opsonizando e fixando complemento (Ridker, 2003). 19 1.5 Renovação e reparação tecidual: Regeneração, Fibrose e cicatrização 1.5.1 Mecanismo de regeneração tecidual Animais como anfíbios podem regenerar suas caldas, membros, retina, mandíbula e até parte do coração. Esta capacidade é atribuída a dois fatores: a capacidade de células quiescentes retornarem ao ciclo celular, como miotubos cardíacos, e a eficiência de células- tronco se diferenciarem na área da injúria. Essa capacidade de regeneração de todo tecido e órgãos foi perdida nos mamíferos (Tanaka, E.M. 2003). Os mamíferos reconstituem a capacidade funcional de um órgão sem necessariamente reconstruir sua anatomia original. Esta regeneração inadequada é atribuída por uma rápida resposta de fibroproliferação e formação de cicatriz após um corte. As células crescem, movem-se e se diferenciam em íntimo contato com as macromoléculas fora da célula, que constituem a matriz extracelular (MEC), porção significante de qualquer tecido. A MEC tem diversas funções, como seqüestradora de água, reservatório de fatores de crescimento, interações célula-célula e produção de substrato para aderência, migração e proliferação celular. Ela é constituída de proteínas estruturais fibrosas (colágeno e elastina), grupos de glicoproteínas adesivas, proteoglicanas e ácido hialurônico. Estas macromoléculas estão presentes em junções intercelulares e superfícies celulares. A matriz intersticial está presente nos espaços entre o epitélio, endotélio e células do músculo liso. Constituído de colágeno fibrilar e não fibrilar, elastina, fibronectina, proteoglicanas, hialuronidato e outros. A membrana basal é produzida pelo epitélio e células mesenquimatosas e está associada com a superfície celular (Bonner-Weir, 2000). O colágeno é a proteína mais comum no mundo animal. Ele é composto por três α- polipeptídeos tripla hélice. Existem cerca de 30 tipos diferentes de colágeno, codificados por 41 genes dispersados em 14 cromossomos (Byers, P.H. 2001). O colágeno fibrilar é sintetizado por proteocolagenos, uma molécula precursora derivado de pré e pró-colágeno, na qual é transcrita por genes colágenos. O pró-colágeno é 20 secretado da célula e cliva protease para formar a unidade básica da fibra. A fibra de colágeno é associada com a oxidação de lisina específica e resíduos hidroxilisina pela enzima extracelular lisiloxidase, estabilizando a força tensil do colágeno. A vitamina C é importante para a hidroxilação de pró-colágeno. Defeitos genéticos na produção de colágeno causam muitas síndromes (Myllyharju et al., 2001). Tecidos como vasos sanguíneos, pele, úteroe pulmão necessitam de elasticidade para suas funções. A habilidade desses órgãos é proveniente de fibras elásticas (Milewicz et al., 2000). Essas fibras podem se esticar diversas vezes e retornar ao tamanho original após aplicação da tensão. Morfologicamente, as fibras elásticas consistem em elastina rodeada por microfibrilas constituídas por fibrilinas. 1.5.2 Formação de cicatriz e fibrose Muitas vezes a reconstituição de feridas não é perfeita, sendo repostas por cicatriz de tecido conjuntivo. Na superfície da ferida o epitélio é reconstituído e há uma pequena formação de cicatriz (O’Kane, S. 2002). A reconstituição é dividida em três fases: a inflamação, a formação de tecido granuloso e reepitelização e contração da ferida e remodelamento. A reconstituição da ferida é uma resposta fibroproliferativa que é mediada por fatores de crescimento e citocinas. Quando a reconstituição ocorre devido a uma incisão cirúrgica ela é chamada de união primária. Esta incisão causa morte de um número limitado de células do tecido epitelial e conjuntivo e rompimento do epitélio da membrana basal contínua. O espaço onde foi realizada a incisão é imediatamente preenchido por sangue coagulado contendo fibrina e células sanguíneas. Nas primeiras 24 h os neutrófilos aparecem na margem da incisão movendo-se em direção ao coágulo de fibrina. Células epiteliais se movem das margens da ferida por toda extensão da derme, depositando componentes da membrana basal, que irão se fundir no meio da superfície da ferida produzindo uma fina camada de epitélio fechando a ferida. 21 No terceiro dia os neutrófilos já foram repostos por macrófagos e tecido granuloso e invadem o espaço da incisão. Fibras de colágeno estão presentes nas margens e as células epiteliais se proliferam em epiderme. No quinto dia a nova vascularização é máxima e fibras de colágeno ficam mais abundantes. A epiderme retorna a sua espessura normal e queratinizada. Durante a segunda semana ainda existe acúmulo de colágeno e proliferação de fibroblastos e cicatrização. Ao fim do primeiro mês a cicatriz está formada por tecido celular conjuntivo. A reconstituição também pode ser realizada de uma ferida mais extensa, com perda de tecido e células, mais complicada, chamada de união secundária. A regeneração das células parenquimatosas não reestrutura sua arquitetura original. A inflamação é mais intensa. Forma-se um amontoado de tecido granuloso. E a contração da ferida ocorre por toda superfície havendo deformação tecidual. 1.5.3 Fatores locais e sistêmicos que influenciam a reconstituição da ferida Dentre os fatores sistêmicos que podem influenciar na reconstituição de uma ferida podemos citar a nutrição, na qual uma deficiência protéica ou vitamínica inibe a síntese de colágeno e retarda o reparo. Doenças como a diabetes mellitus, varizes e arteriosclerose também retardam a drenagem venosa. Hormônios como glicocorticóides são antiinflamatórios que influenciam em vários componentes da inflamação, podendo agir na inibição da síntese de colágeno. Os fatores locais também podem influenciar na reconstituição das feridas, como infecções persistentes, movimentos bruscos (podendo abrir a ferida), corpo estranho ou fragmentos de vidro impedindo a cicatrização e até mesmo o tamanho da ferida. A formação excessiva de componentes do processo de reparação podem também complicar esse processo. O acúmulo de colágeno pode aumentar a cicatrização, formando a 22 chamada cicatriz hipertrófica. Se o tecido cicatrizado crescer em cima da ferida original e então regredir, chamamos de quelóide. A quelóide aparece em indivíduos predispostos e em indivíduos de pele mais escura. O mecanismo de formação de quelóide ainda é desconhecido (Tomasek, 2002). Quando ocorre a persistência do estímulo inicial para fibrose ou desenvolvimento de reações imunológicas ou auto-imunes, chamamos de fibrose. Nesta doença as interações linfócito-monócito promovem a síntese e secreção de fatores de crescimento e citocinas fibrinogênicas, enzimas proteolíticas e outras moléculas biologicamente ativas. 23 2 ANTIINFLAMATÓRIOS 2.1 Anti-inflamatorios não esteróides (AINES) Os antiinflamatórios não esteróides (AINE) são drogas com ação antiinflamatória, analgésica e antipirética, e constituem um grupo heterogêneo de compostos que, em muitos casos, não estão relacionados quimicamente (embora a maioria deles seja de ácidos orgânicos), porém compartilham de algumas ações terapêuticas e efeitos colaterais. Podem ser classificados, de acordo com sua origem química, em sete grandes grupos: os salicilatos, derivados do paraminofenol (paracetamol); derivados do ácido acético; fenamatos; derivados do ácido propiônico; ácidos enólicos (oxicans); e derivados da pirazolona. Cada um deles apresenta subgrupos que geram uma enorme quantidade de produtos que existem no mercado. A maioria dos AINEs é absorvida pelo aparelho gastrointestinal, metabolizados pelo fígado, com formação de metabólitos inativos, os quais são excretados pela urina. Alguns poucos AINEs, ao contrário, são convertidos em metabólitos ativos que são os responsáveis pela ação antiinflamatória, como a aspirina. Os AINEs ligam-se em alto percentual com as proteínas plasmáticas, sendo pequena a quantidade de droga livre ativa. A ação benéfica ou eficácia sobre os processos inflamatórios e a dor são indiscutíveis para a maioria destas drogas, embora resultados variáveis sejam notados dependendo do tipo de moléstia, grau de inflamação, dose e tempo de uso. De uma maneira geral existe uma equivalência na eficácia entre os diferentes tipos de AINE (Goodman &Gilman). 2.1.1 Mecanismo de ação dos AINEs Apesar do mecanismo de ação dos AINEs não ser completamente conhecido, sabe-se que sua principal ação é inibir a síntese das prostaglandinas, fato este importante, mas não o único no fenômeno da inflamação. 24 VANE, em 1971, demonstrou que pequenas concentrações da aspirina inibiam a produção enzimática das prostaglandinas. Nessa época, havia alguma evidência de que as prostaglandinas participavam da patologia da inflamação e da febre e isto reforçou a hipótese de que a inibição da biossíntese poderia explicar algumas das ações clínicas desses medicamentos. Várias observações subseqüentes reforçaram esse ponto de vista, incluindo a comprovação de que as prostaglandinas são liberadas sempre que as células são lesadas, que aparecem nos exsudados inflamatórios e que os AINEs inibem a biossíntese e liberação das prostaglandinas em todas as células testadas. A primeira enzima na síntese das prostaglandinas é a cicloxigenase, que converte o ácido araquidônico nos intermediários instáveis PGG2 e PGH2. Atualmente, está demonstrado que existem dois tipos de cicloxigenase, conhecidas como cicloxigenase1 (COX-1) e cicloxigenase-2 (COX-2). A primeira é isomorfa constitutiva encontrada nos vasos sanguíneos, estômago e rins, enquanto que a COX-2 é induzida, no contexto inflamatório, pelas citocinas e mediadores da inflamação. O destino dos produtos da cicloxigenase (PGG2 e PGH2) varia entre os diferentes tecidos, dependendo das atividades enzimáticas metabolizantes destes compostos no tecido em questão (Figura 1). O ácido araquidônico também pode ser convertido pela 12-lipoxigenase em 12-HPETE e 12-HETE ou, pela via da 5-lipoxigenase, em vários leucotrienos. A aspirina e os AINEs inibem a enzima cicloxigenase e a produção das prostaglandinas, mas não inibem as vias das lipoxigenases e, portanto, não suprimem a produção dos leucotrienos. Figura 1: Metabolismo de fosfolipídios. 25 A aspirina modifica covalentemente a COX-1 e COX-2, resultando assim na inibição irreversível da atividade das cicloxigenases e a produção de prostaglandinas. Estaé uma diferença importante da aspirina, já que a duração de seus efeitos está relacionada à taxa de renovação das cicloxigenases nos diversos tecidos-alvo. As plaquetas são particularmente suscetíveis a esta inativação, já que elas possuem pouca ou nenhuma capacidade de biossíntese protéica e, portanto, não podem regenerar a enzima cicloxigenase plaquetária por todo o período de vida útil (8 a 11 dias). Nos seres humanos, uma dose diária de aspirina de apenas 40 mg é suficiente para produzir este efeito. A grande maioria dos AINEs é de ácidos orgânicos e funcionam como inibidores competitivos reversíveis das atividades da cicloxigenase. Ao contrário da aspirina, cuja ação é determinada pela taxa de síntese de novas enzimas cicloxigenases, a duração da ação de todos os outros AINEs está relacionada principalmente à depuração farmacocinética dos medicamentos pelo organismo. Como ácido orgânico, estes compostos geralmente são bem absorvidos por via oral, ligam-se amplamente às proteínas plasmáticas e são excretados pela filtração glomerular ou secreção tubular. É importante frisar que a COX-1 (mas não a COX-2) é expressa como isoforma constitutiva, dominante nas células epiteliais gástricas, e constitui a maior fonte da formação de prostaglandinas citoprotetoras. A inibição da COX-1 nesse local é tida como, em grande parte, a responsável pelos eventos gástricos adversos que complicam o tratamento com os AINEs, fornecendo assim a razão para o desenvolvimento de AINEs específicos para inibição da COX-2 (FitzGerald e Patrono, 2001). A maioria dos AINEs usados hoje em dia inibe não - seletivamente as isoformas COX-1 e COX-2, ou possui seletividade moderada para a isoforma constitutiva COX-1. Uma exceção é a nabumetona, que inibe preferencialmente a COX-2, com incidência menor de efeitos colaterais ulcerogênicos. Os AINEs, quando utilizados como analgésicos, geralmente são eficazes apenas para a dor leve e moderada. Eles são particularmente eficazes nas situações em que a inflamação dos receptores da dor aos estímulos mecânicos ou químicos normalmente indolores. Não alteram as dores provenientes de vísceras ocas. 26 Como antipiréticos, os AINEs reduzem a temperatura corpórea nos estados febris. A febre pode ser devido à infecção ou uma das seqüelas da lesão tecidual, inflamação, rejeição de enxertos, câncer ou outras doenças. Um aspecto comum a todas estas condições é o aumento das citocinas como IL-1 e IL-2-6, INF- γ e TNF-α. As citocinas aumentam a síntese de PGE2 nas estruturas periventriculares que se situam na área hipotalâmica pré-óptica e nas suas proximidades, por meio do AMPc, esta prostaglandina estimula o hipotálamo a elevar a temperatura corporal , promovendo aumento da produção e redução da dissipação do calor. Os AINEs suprimem esta resposta inibindo a síntese da PGE2. Existem divergências de opinião sobre se os AINEs podem ou não exercer outras ações que contribuem para seus efeitos terapêuticos. Apesar das múltiplas e claras evidências do poder inibitório dos AINEs sobre a síntese das prostaglandinas, o amplo aspecto de ação dos antiinflamatórios não pode ser explicado apenas por este mecanismo, uma vez que no processo inflamatório estão implicados, além desta, uma série de outros eventos, de natureza diversa (Goodman &Gilman). Outras ações são descritas por diferentes autores: bloqueio de substâncias farmacologicamente ativas (quininas, serotoninas, histaminas, etc.); estabilização das membranas lisossomais; inibição da síntese de mucopolissacarídeos; ativação dos componentes do complemento; e a modulação do equilíbrio imunológico (produção de imunoglobulinas e interleucinas). 2.1.2 Efeitos Colaterais Além das diversas atividades terapêuticas em comum, os AINEs podem apresentar vários efeitos colaterais, sendo o mais comum a tendência a produzir ulceração gástrica ou intestinal. Os pacientes que usam AINEs por períodos longos têm risco relativo cerca de 3 vezes maior de desenvolver complicações gastrintestinais, em comparação com os pacientes que não usam este medicamento. A lesão do trato gastrointestinal causada por estes medicamentos está relacionada com a inibição da biossíntese das prostaglandinas gástricas. 27 Da mesma forma que o aparelho digestivo, as prostaglandinas atuam na fisiologia renal, controlando o fluxo sanguíneo, a liberação de renina, filtração glomerular e troca de água. Assim sendo, os AINEs tem a possibilidade através da inibição das prostaglandinas de modificar os níveis de creatinina no início do tratamento, de maneira transitória, promover retenção de sódio, edema e hipertensão arterial. Outros efeitos colaterais desses medicamentos, que provavelmente dependem do bloqueio da síntese das prostaglandinas endógenas, incluem distúrbios da função plaquetária e prolongamento da gestação ou parto espontâneo. Podem ainda provocar: hepatite, colestase, necrose hepática, urticária, eritema polimorfo, síndrome de Steven-Johnson, anemia hemolítica, aplasia medular, neutropenia, trombocitopenia, broncoespasmo, piora da asma brônquica, vertigem, cefaléia, convulsões, meningite asséptica, hemorragia neonatal, etc. Os AINEs podem interagir com outros medicamentos, principalmente em idosos (anticoagulantes, hipotensores, lítio, etc.). A dosagem destas drogas deve ser convenientemente ajustada. 2.1.3 Os Salicilatos Apesar do surgimento de muitos fármacos novos, o ácido acetilsalicílico (AAS) ainda é o analgésico, antipirético, e antiinflamatório mais amplamente consumido, servindo de padrão de comparação e avaliação com os outros. Nos EUA são consumidos cerca de 10 a 20 mil toneladas de AAS por ano (Amann e Peskar 2002). Os salicilatos agem em virtude do seu conteúdo de ácido salicílico. As substituições do grupo carboxila e hidroxila alteram a potência ou a toxicidade dos salicilatos. O grupo hidroxila na posição orto é importante para a ação dos salicilatos. Os efeitos da substituição do anel benzeno foram amplamente estudados, e novos salicilatos estão sendo sintetizados. Um derivado do difluorofenil, o diflunisal, também está disponível para uso clínico. Os tipos de dor aliviados pelos salicilatos são os de baixa intensidade, como a dor de cabeça, as mialgias e artralgias. Diminuem rápida e eficazmente a temperatura corporal elevada. 28 Entretanto, doses moderadas que exercem este efeito também aumentam o consumo de oxigênio e a taxa metabólica. Em doses tóxicas, esses compostos têm um efeito pirético e o suor exacerba a desidratação que ocorre na intoxicação por salicilato. Os salicilatos podem causar retenção de sal e água, bem como redução aguda da função renal em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva, doença renal ou hipovolemia. Doses baixas de ácido acetilsalicílico (<100 mg/dia) são usadas amplamente pelos seus efeitos cardioprotetores. A ingestão de salicilatos pode resultar em desconforto epigástrico, náuseas e vômitos. Podendo causar ulcerações gástricas, exacerbação dos sintomas de úlcera péptica, hemorragia gastrintestinal e gastrite erosiva. Também podem causar lesões hepáticas, podendo ser reversível com a interrupção do tratamento. Além dos seus efeitos sobre a biossíntese das prostaglandinas, o mecanismo de ação dos salicilatos na doença reumática também pode envolver outros processos celulares e imunológicos nos tecidos mesenquimatosos e conjuntivos. Tendo em vista a conhecida relação entre a febre reumática e os processos imunológicos, a capacidade dos salicilatos de suprimir uma variedade de reações antígeno- anticorpo foi alvo de atenção. Eles também podem influenciar o metabolismo do tecido conjuntivo, efeito que pode estar envolvido em sua ação antiinflamatória. Por exemplo, os salicilatos podem afetar a composição, a biossíntese ou o metabolismo dos mucopolissacarídeos da substância fundamentaldo tecido conjuntivo, que serve de barreira contra a disseminação de infecção e inflamação. Os efeitos metabólicos dos salicilatos são observados no metabolismo de carboidratos, onde grandes doses de salicilatos podem causar hiperglicemia e glicosúria e induzir a depleção do glicogênio hepático e muscular. Os salicilatos, em doses tóxicas, tornam o balanço de nitrogênio significativamente negativo, o que se caracteriza por uma aminoacidúria. A ativação adrenocortical pode contribuir para o balanço negativo de nitrogênio, aumentando o catabolismo de proteínas. Com relação ao metabolismo de gorduras, os salicilatos reduzem a lipogênese ao bloquear parcialmente a incorporação de acetato aos ácidos graxos. Doses muito elevadas de salicilatos estimulam, por um efeito sobre o hipotálamo, a secreção de esteróides pelo córtex 29 supra-renal e aumentam transitoriamente as concentrações plasmáticas de corticosteróides livres, deslocando-os das proteínas plasmáticas. Pode ocorrer também vasodilatação inapropriada, complicada por depleção de volume e acidose. Assim como o ácido acetilsalicílico, o diflunisal é um derivado difluorofenil do ácido salicílico. Este fármaco é mais potente que o ácido acetilsalicílico em testes antiinflamatórios em animais e parece ser inibidor competitivo da cicloxigenase, porém é desprovido de efeitos antipiréticos, talvez por sua má penetração no sistema nervoso central. 2.1.4 Derivados do paraminofenol: paracetamol O paracetamol (acetaminofeno; N-acetil-p-aminofenol) é o metabolito ativo da fenacetina, um dos chamados analgésicos do alcatrão da hulha. Devido à sua associação à nefropatia por analgésicos, anemia hemolítica e talvez câncer de bexiga, a fenacetina não se encontra mais disponível para fins medicinais. O paracetamol é uma alternativa eficaz ao ácido acetilsalicílico como analgésico-antipirético, mas seus efeitos antiinflamatórios são muito mais fracos. Embora seja indicado para o alívio da dor em pacientes com osteoartrites não- inflamatórias, não é um substituto adequado para o ácido acetilsalicílico, ou aos outros AINEs, em condições inflamatórias crônicas como artrite reumatóide. O paracetamol é bem tolerado e tem baixa incidência de efeitos colaterais gastrintestinais, estando disponível sem prescrição médica e sendo usado como analgésico caseiro comum. Entretanto, a overdose aguda pode causar lesão hepática grave e o número de envenenamentos acidentais, ou deliberados, com paracetamol contínua crescendo. Farmacologicamente, o paracetamol tem efeitos antiinflamatórios fracos e supõe-se que tenha, de forma geral, pequena capacidade de inibir a COX na presença de altas concentrações de peróxidos, como se observa nos locais de inflamação. Doses terapêuticas únicas ou repetidas não têm efeito sobre os sistemas: cardiovasculares e respiratório, e também sobre as plaquetas ou a coagulação. Não há alterações acido-básicas e efeitos uricosúricos. E o fármaco não induz a irritação, a erosão ou sangramento gástrico que podem ocorrer após a administração de salicilatos. 30 2.1.5 Derivados do ácido acético Dentre os fármacos mais utilizados, derivados do ácido acético, podemos citar a indometacina e sulindaco. A tolmetina e cetorolaco são derivados do ácido heteroarilacético. E o diclofenaco é um derivado do ácido fenilacético. A indometacina foi produto de uma pesquisa de laboratório em busca de fármacos com propriedades antiinflamatórias. Derivado do indol metilado, foi introduzida em 1963 para o tratamento da artrite reumatóide e de distúrbios relacionados. Têm propriedades antiinflamatórias e analgésicas-antipiréticas, similares às dos salicilatos. É um inibidor mais potente das cicloxigenases que o AAS, mas a intolerância dos pacientes geralmente limita seu uso a tratamentos de curto prazo. Ela também é capaz de inibir a motilidade dos leucócitos polimorfonuceares e deprime a biossíntese de mucopolissacarídeos. Pode ainda ter um efeito vasoconstritor direto, independente da cicloxigenase (Edlund ET al, 1985). Embora seja eficaz e ainda usada clinicamente, a toxicidade e a disponibilidade de alternativas mais seguras limitaram seu uso. O sulindaco tem menos da metade da potência da indometacina. Embora a incidência de toxicidade seja mais baixa que a da indometacina, reações adversas ao sulindaco são comuns. Os efeitos gastrointestinais típicos são vistos em quase 20% dos pacientes, mas em doses comuns são tidos como menos graves que os da indometacina. O entodolaco é outro derivado do ácido acético com alguma seletividade para COX-2. Assim, em doses antiinflamatórias, a freqüência de irritação gástrica pode ser menor do que a dos outros AINEs. Bem absorvido por via oral, liga-se altamente a proteínas plasmáticas e sofre metabolismo hepático e excreção renal. A tolmetina é um antiinflamatório, analgésico introduzido na prática clínica nos EUA em 1976. Tem propriedades e efeitos colaterais típicos dos AINEs. Já o cetorolaco, mesmo sendo derivado do ácido heteroarilacético, como a tolmetina, é um analgésico potente, mas um antiinflamatório moderadamente eficaz. É um dos poucos AINEs aprovados para administração parenteral, pois tem mais atividade analgésica sistêmica. Como os outros AINEs, ele inibe a agregação plaquetária e promove ulceração gástrica. 31 O último componente deste grupo é o diclofenaco, o AINE mais comumente usado na Europa (Mc-Neely e Goa, 1999). O inibidor seletivo da COX-2 lumiracoxibe é um análogo do diclofenaco. O diclofenaco tem atividade analgésica, antipirética e antiinflamatória. Sua potência contra a COX-2 é substancialmente maior do que a da indometacina, do naproxeno e de vários outros AINEs. Além disso, o diclofenaco parece reduzir as concentrações intracelulares de AA livre nos leucócitos, talvez por alterar sua liberação e sua captação. 2.1.6 Os Fenamatos Os fenamatos são uma família de AINEs descobertos em 1950 e derivados do ácido N- fenilantraníco. Entre os fenamatos estão os ácidos mefenâmico, meclofenâmico e flufenâmico. Do ponto de vista terapêutico, eles não têm vantagens claras sobre os vários outros AINEs e freqüentemente causam efeitos gastrointestinais. 2.1.7 Derivados do Ácido Propiônico Os derivados do ácido propiônico são aprovados para uso no tratamento sintomático da artrite reumatóide, da osteoartrite e da artrite gotosa aguda, sendo usados também como analgésicos na tendinite aguda e bursite, bem como para tratar a dismenorréia primária. O ibuprofeno, o AINE mais comumente usado nos EUA, foi o primeiro membro da classe de AINEs derivados do ácido propiônico a chegar a uso geral. Nos EUA está disponível sem necessidade de prescrição médica. O naproxeno, também disponível sem prescrição, tem meia-vida que, embora variável, é mais longa, tornando possível sua administração em duas doses diárias. A oxaprozina também tem meia-vida, longa, e possivelmente pode ser dada uma única vez ao dia. Todos são inibidores não-seletivos da cicloxigenase com efeitos terapêuticos e colaterais comuns aos outros AINEs. 32 2.1.8 Ácidos enólicos (oxicans) Os derivados do oxicam são ácidos enólicos que inibem a COX-1 e a COX-2 e têm atividade antiinflamatória, analgésica e antipirética. Em geral, são inibidores não-seletivos das COX, embora um membro (o meloxicam) mostre seletividade modesta para a COX-2, comparável à do celecoxibe no sangue humano in vitro, tendo sido aprovado como um inibidor seletivo da COX-2 em alguns países. Os oxicans têm eficácia similar à do ácido acetilsalicílico, da indometacina ou do naproxeno no tratamento em longo prazo da artrite reumatóide ou osteoartrite. Entre os oxicans podemos citar o piroxicam, meloxicam e nabumetona. 2.1.9 Derivados da pirazolona É um grupo de fármacos que inclui a fenilbutazona, a oxifenbutazona, a antipirina(fenazona), a aminopirina e a dipirona (metamizol). Atualmente, apenas a antipirina em gotas óticas é disponível nos EUA. Esses fármacos foram usados clinicamente por muitos anos, mas foram completamente abandonados pela sua propensão a causar agranulocitose irreversível. A dipirona foi reintroduzida na Europa há aproximadamente 10 anos, pois estudos epidemiológicos sugeriram que o risco de efeitos adversos era similar ao do paracetamol e menor que o do ácido acetilsalicílico. Entretanto, seu uso permanece limitado. No Brasil seu uso é liberado, porém o uso indiscriminado é preocupante. 2.1.10 AINE Seletivos para Cicloxigenase 2 O uso terapêutico dos AINE foi sempre limitado pela baixa tolerabilidade. Os usuários crônicos são propensos a experimentar irritação gastrintestinal em até 20% dos casos. Estudos identificaram que a COX original, expressa de forma constitutiva, era a fonte predominante das prostaglandinas citoprotetoras formadas pelo epitélio gastrintestinal. Supôs-se assim que a 33 inibição seletiva de COX-2 tivesse eficácia similar à dos AINE, mas com melhor tolerabilidade. Os fármacos desenvolvidos especificamente para inibição da COX-2 são os coxibes, dentre eles podemos citar o celecoxibe, valdecoxibe, rofecoxibe, parecoxibe, lumiracoxibe e etoricoxibe. A maioria dos coxibes distribui-se amplamente por todo corpo. O celecoxibe é particularmente lipofílico, de modo que se acumula na gordura e é prontamente transportado para o interior do SNC. O lumiracoxibe é mais acídico que os outros, o que pode favorecer seu acúmulo em locais de inflamação. Apesar dessas diferenças sutis, todos os coxibes alcançam concentrações cerebrais suficientes para exercer um efeito analgésico central e todos reduzem a formação de prostaglandinas nas articulações inflamadas. Todos são bem absorvidos e ligam-se extensamente a proteínas. 2.1.11 Outros Antiinflamatórios Não-esteróides A apazona (azapropazona) e a nimesulida são os últimos antiinflamatórios sintéticos não-esteróides estudados. A apazona é um AINE com atividade antiinflamatória, analgésica e antipirética, que é também um potente agente uricosúrico. Está disponível na Europa, mas não nos EUA. É usada no tratamento de artrite reumatóide, da osteoartrite e da gota, mas seu uso costuma ser restrito aos casos que os outros AINEs falharam. A Nimesulida é uma sulfonamida disponível na Europa que demonstra, em ensaios de sangue total, uma seletividade para COX-2 similar à do celecoxibe. Além da inibição da ativação dos neutrófilos, diminuição da produção de citocinas, redução da produção de enzimas degradantes e possivelmente a ativação de receptores para os glicocorticóides. 34 2.2 ANTIINFLAMATÓRIOS ESTERÓIDES (AIE) Os glicocorticóides foram utilizados primariamente como anti-reumáticos e antiinflamatórios. Eles amenizam as dores nas artrites reumatóides e osteoartrites, e diminuem as respostas em condições inflamatórias suprimindo as características como inchaço, vermelhidão, rubor e dor. Eles agem interferindo na biossíntese das prostaglandinas, via produção de um peptídeo que inibe a enzima fosfolipase A2, responsável pela formação de ácido araquidônico dos fosfolipídios. Eles suprimem a expressão induzida de COX-2 e, portanto, a produção de prostaglandinas mediadas por COX-2. Porém os glicocorticóides apenas amenizam os sintomas, mas não curam a doença. Usados em longo prazo eles podem causar sérios danos, incluindo supressão adrenal, osteoporose, úlceras, retenção de líquido e aumento da suscetibilidade à infecção. Devido a isso, as drogas esteróides são raramente a primeira escolha para o tratamento inflamatório. Os glicocorticóides são formados pela síntese de carboidratos de proteínas e depositados em forma de glicogênio no fígado. Têm uma função importante nos processos inflamatórios (John Wiley & Sons, 2002). Os mineralocorticóides são formados pelo controle do balanço de eletrólitos, compostos ativos promovendo a retenção de Na+ e Cl- e excreção de K+. Na aldosterona, o principal hormônio mineralocorticóide, o grupo metil é oxidado a um aldeído e é capaz de reagir com a β-hidroxila, existindo predominantemente na forma hemiacetal (Figura 2). A hidrocortisona (cortisol) e a corticosterona são exemplos de glicocorticóides naturais. E a aldosterona e desoxicorticosterona (cortexona) exemplificam os mineralocorticóides (Figura 2). 35 Figura 2: Glicocorticóides e mineralocorticóides (John Wiley & Sons, 2002). 36 3 PLANTAS COM ATIVIDADE ANTIINFLAMATÓRIA A importância dos produtos naturais na formulação dos medicamentos pode ser vista quando se considera que mesmo nos países industrializados, 45% dos produtos farmacêuticos provêm de produtos naturais. Cerca de um quarto das prescrições médicas nos EUA, em 1973, continha um ou mais ingredientes ativos de origem vegetal, o que representa, para as indústrias farmacêuticas norte-americanas, vendas anuais de oito bilhões de dólares com medicamentos isolados das plantas. Atualmente o mercado mundial de fitofármacos está em torno de 15 bilhões de dólares, e cerca de 80% das pessoas utilizam plantas para curar suas enfermidades (PIRES e GRIPP, 1988; CECHINEL FILHO e YUNES, 1980). O termo drogas antiinflamatórias compreende agentes que intervêm no processo inflamatório agudo e crônico, tais como doenças reumáticas ou artrite, e nos quais o metabolismo do ácido araquidônico ocupa um importante papel nesse processo. Ao analisar a ação de fitofármacos sobre o processo inflamatório, deve-se considerar a geração das prostaglandinas, principais mediadores da inflamação. Dependendo da via metabólica do sistema enzimático, o ácido araquidônico é convertido em uma variedade de metabólitos altamente ativos. Pela via da cicloxigenase resulta na formação das prostaglandinas estáveis, PGE2, PGD2 e PHF2 e tromboxano B2, via endoperóxido cíclico instável intermediário, PGG2 e PGH2. Pela via da 5-lipoxigenase produz leucotrieno B4 e leucotrienos sulfopeptídicos, LTC4, LTD4 e LTE4, e também ácido 5-hidroeicosatetraenóico (5-HETE). Estes metabólitos desempenham importantes papéis na inflamação, associados com a vasodilatação, aumento da permeabilidade capilar, a dor e a quimiotaxia. 3.1 Metabólitos primários e secundários Qualquer ecossistema, funcionalmente independente, é formado no mínimo por dois componentes biológicos: o dos produtores primários de energia e o dos elementos encarregados 37 da decomposição, intercalados por uma cadeia de consumidores de energia. Dentre os produtores primários, as plantas verdes são de significado primordial, pois são seres autótrofos, ou seja, capazes de captar e transformar a luz solar durante a fotossíntese e estocá-la, na forma de energia química, no processo metabólico primário. Além da fotossíntese existem numerosas outras dependências e influências recíprocas entre os vegetais e os demais organismos que compõem um ecossistema. As plantas, apesar de apresentarem vantagens de ser autotróficas, são imóveis e desprovidas de “garras”, não podendo, por isso, escaparem e defenderem-se ao ataque dos seus inimigos. Por isso, a estratégia é utilizarem com mais intensidade os produtos químicos naturais para sua defesa. Essa interação entre os organismos, essencialmente química, representa um importante fator de regulagem da ecosfera e ora fornece, ora inibe o desenvolvimento, a propagação e a conservação das espécies. Assim, além das plantas serem a principal fonte de alimentos para os seres vivos, por seus metabólitos primários, relacionam-se com eles através dos metabólitos secundários, “os produtos naturais”. Esses metabólitos secundários têm como uma das funções servir como barreira de defesa química das espécies botânicas.Ao contrário dos primários, os metabólitos secundários têm distribuição restrita na natureza, conseqüentemente são uma manifestação de individualidade do organismo que os contêm. Estas substâncias são geralmente armazenadas em vacúolos, a fim de evitar a sua própria autotoxidade. A biossíntese de metabólitos secundários é realizada por rotas metabólicas específicas do organismo, ocorrendo estreita relação entre essas rotas e aquelas responsáveis pela síntese de metabólitos primários. Essas rotas metabólicas são interconectadas, e as rotas que sintetizam metabólitos primários fornecem moléculas que são utilizadas como precursoras nas principais rotas de síntese de metabólitos secundários. A produção de metabólitos secundários não deve ser entendida como produção de material de refugo, desprovido de significado, conceito que imperou até meados do século XX. A partir daí compreendeu-se que os metabólitos secundários são o resultado da especialização 38 celular e que suas manifestações, durante certas fases do desenvolvimento do organismo produtor, se devem à expressão diferencial dos genes (GOTTLIEB, ET al, 1996). É importante estar ciente de que os metabólitos isolados de fontes naturais não são necessariamente aqueles que estão presentes nos tecidos vivos. Os processos de extração e purificação causam mudanças químicas, devido à exposição ao oxigênio, solventes e mudanças no pH, entre outros fatores. Também processos de infecção microbiana podem conduzir à produção de diferentes metabólitos, sendo a presença de determinados metabólitos característica do estado orgânico em que se encontra o organismo (MANN, 1995). Nos últimos 29 anos, com o advento de novas técnicas, a separação e a identificação dos compostos químicos têm-se tornado muito mais acessíveis, e mais tempo tem sido dedicado para testar hipóteses biogenéticas. A separação dos constituintes vegetais é realizada principalmente por técnicas cromatográficas, que estão relacionadas com as propriedades de solubilidade e volatilidade dos compostos a serem separados (COLEGATE e MOLYNEUX, 1993; HARBORNE, 1984). A identificação dos processos químicos envolve acúmulo de dados de várias fontes, com cada um fornecendo alguma informação, e o conjunto desses dados fornece a estrutura química do composto. É também conveniente confirmar a identificação do composto por síntese orgânica no laboratório. Existe hoje grande número de instrumentação espectroscópica disponível, como: espectroscopia ultravioleta, espectroscopia infravermelha, espectroscopia de massa e espectroscopia de ressonância magnética, formando a parte mais importante da análise estrutural moderna. O processo de determinação estrutural espectroscópica envolveria a associação com outros compostos, com literatura científica já existente. Se o composto não foi ainda descrito, ele pode ser similar a compostos já relatados, que auxiliarão a interpretação de dados (COLEGATE e MOLYNEUX, 1993; GROS ET al., 1985; HARBORNE, 1984). O estudo das rotas biossintéticas é possível por meio do fornecimento do precursor marcado. Após o fornecimento do precursor marcado, o metabólito de interesse é isolado e analisado quanto à incorporação do isótopo (MANN, 1995). Após a introdução do ácido acetilsalicílico (AAS), um clássico agente anti-reumático não esteroidal, inúmeras estruturas análogas têm sido sintetizadas, mas não essencialmente com a mesma atividade. Derivados do ácido salicílico ocorrem comumente em muitas plantas, 39 mas somente plantas que os contenham (ácido salicílico e/ou álcool salicílico), é que são usadas na fitoterapia. Os compostos fenólicos, eugenol, timol, e carvanol do óleo essencial de Syzygium aromaticum, Thymus vulgaris e Ledum Palustre, respectivamente, são considerados análogos estruturais dos derivados salicílicos. O valor da CI50 (concentração letal média) destes compostos foi considerado semelhante ao da Indometacina, ou seja, de 1,2 µM. O fato de o acetileugenol apresentar efeito maior que o eugenol vem sugerir que o mecanismo de inibição é similar ao do AAS, a qual inibe a enzima cicloxigenase através de uma ligação irreversível pela transferência do grupo acetil para a proteína. 3.2 Plantas medicinais com ação antiinflamatória Vários fitoterápicos têm sido usados pela população de forma empírica, como antiinflamatórios. Muitos já foram e estão sendo analisados com o objetivo de caracterizar os princípios ativos quanto a sua constituição química, seus efeitos terapêuticos e colaterais. Algumas plantas são conhecidas popularmente como antiinflamatórias e outras estão sendo descobertas recentemente. 3.2.1 Andiroba (Carapa guianensis Aublet) Pertencente à família Meliaceae, a Carapa guianensis é conhecida popularmente por andiroba, angiroba ou jandiroba (Acta Amazônica, 2(3): 47-51, 1972). Essa árvore encontra-se nos terrenos alagados pelas marés e nas ilhas baixas, em toda a bacia amazônica e afluentes. Seu tronco á alto, com diâmetro de até dois metros, folhas compridas, imparimpinadas, flores brancas, hermafroditas, reunidas em maços. Sua fruta tem o formato de um ouriço redondo, descendente, coriáceas, duras e de cor parda. As sementes, ou castanhas, têm forma poliédrica, com uma fase curva e as outras planas. A casca da semente é de cor parda clara, havana, tem 40 espessura de 0,5 mm, é dura, lisa, um pouco esponjosa, frágil e recobre a castanha, massa branca, levemente rosada, compacta, pouco dura, oleosa e muito amarga. O peso médio da semente seca é de 20 a 30 gramas e umidade de 45%. A semente inteira contém, em média, 43% de óleo e na massa sem casca, 56% (PEREIRA, et al., 1998). O óleo de andiroba tem cor amarelo claro, gosto extremamente amargo e aroma característico, porém varia muito de acordo com o processo de extração. 3.2.1.1 Etnofarmacologia O óleo da semente da andiroba é utilizado popularmente no tratamento da inflamação de garganta e da artrite. É também empregado no tratamento de ferimentos, ou feridas, e picadas de insetos. O óleo é considerado antiinflamatório e antiartrítico. Em algumas regiões da Amazônia é usado extensivamente no tratamento do câncer uterino (óleo aplicado diretamente no canal vaginal), diabetes (decocção do córtex), e o extrato da casca como estimulante digestivo. A presença de princípios ativos como: triterpenóides, glicosídeos cardíacos, carboidratos e taninos confirmam a importância da andiroba como fonte de substâncias farmacologicamente ativas. O óleo é usado tradicionalmente pela população local da Amazônia e pelos indígenas, para fricções sobre tecidos inflamados e como repelente de insetos. 3.2.1.2 Composição Química O óleo da andiroba, hidrolisado e esterificado, é constituído basicamente de ácidos graxos: 10-undecenóico, tetradecanóico, hexadecanóico, heptadecanóico, 9-octadecanóico, eicosanóico, heneicosanóico, docosanóico, tricosanóico, tetracosanóico, pentacosanóico e hexacosanóico. O ácido oléico foi o ácido encontrado em maior quantidade (52%), seguido pelo 41 ácido palmítico (28%). Frações enriquecidas mostram a presença maior de 6α-acetoxigedunina e 7-desacetoxi-7-oxo-gedunina (Figura 3). Figura 3: Estruturas químicas da6α-acetoxigedunina e 7-desacetoxi-7-oxogedunina andirobina e gedunina. 3.2.1.3 Atividade farmacológica Estudos com a toxicidade aguda do óleo de andiroba, até a dose de 2,5g/Kg (via oral) não houve morte em animais utilizados (camundongos swiss albino), porém os animais apresentaram estado depressivo (PEREIRA et al, 1998a). 42 No estudo da toxicidade sub-crônica, em que ratos wistar machos foram tratados com óleo de andiroba por via oral, durante 30 dias, pela análise histopatológica, foi demonstrado que a dose diária de 200 mg/Kg provocou lesões renais, sugerindo o desencadeamento de um importante
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