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AULA 4 – QUIMIOSSISTEMÁTICA E ETNOFARMACOLOGIA Disciplina: Farmacognosia Professora: Laisa Lis Fontinele de Sá http://www.saiadolugar.com.br/livros-recomendados/ PESQUISA DE NOVOS FARMACOS 1. Randômica - Aleatório 2. Etológica – Comportamento Animal 3. Quimiotaxonômica – Fitoquímica de Gênero ou Família 4. Etnodirigida – Conhecimento Tradicional PESQUISA DE NOVOS FARMACOS Randômica. Pesquisadores no Panamá (Calderón et al., 2000) utilizaram um desdobramento deste procedimento para estudar as plantas de um bosque tropical, partindo de uma lista de plantas já estudadas em 50 ha, selecionar as espécies com necessidade de serem investigadas por meio do conhecimento prévio, reportado na literatura. Com isto, uma nova lista de espécies foi criada e os resultados foram bastante satisfatórios, uma vez que se identificou uma boa diversidade de plantas com atividades anti-oxidante e anti- tumoral. PESQUISA DE NOVOS FARMACOS Etológica Fêmeas de lêmures (Propithecus verreauxi) ingerem plantas ricas em taninos no período de lactação, sugerindo que o consumo está associado com o aumento no peso corpóreo e estimulação da secreção do leite e, tendo em vista as propriedades biológicas desses polifenóis, o aumento da ingestão de taninos pode ser um comportamento profilático de auto-medicação (Carrai et al., 2003). Folhas de Trichilia rubescens Oliv., consumidas por chimpanzés de Uganda, revelaram atividade antimalárica in vitro suportando a hipótese de que a dieta de chimpanzés contém metabólitos secundários de interesse médico (Krief et al., 2004). Entretanto, uma das deficiências na interpretação da automedicação por animais reside em saber se a ingestão é intencional ou secundariamente como resultado do simples ato de se alimentar (Huffman, 2001, 2003). Além disso, a obtenção de informações pode ser um processo lento e exaustivo, uma vez que implica em acompanhar o comportamento de um grupo de animais e extrair, dessas observações, o que possa interessar a um estudo farmacológico. PESQUISA DE NOVOS FARMACOS Quimiotaxonômica Hypericum, notadamente H. perforatum L. Hipericina é um dos principais constituintes desta espécie, ao qual se reportam propriedades antidepressivas. Em H. barbatum Jacq. encontrou-se conteúdo de hipericina 3.9 vezes maior que em H. perforatum (Smelcerovic; Spiteller, 2006). Entre as espécies brasileiras estudadas, H. caprifoliatum Cham. & Schltdl. também mostrou atividade antidepressiva (Daudt et al., 2000). PESQUISA DE NOVOS FARMACOS Etnodirigida Em testes de extratos anti-HIV, uma pequena amostra de plantas oriundas de um curandeiro de uma vila em Belize, na América Central, apresentou- se quatro vezes mais eficiente do que a triagem realizada com uma coleção aleatória (Balick; Cox, 1996). Bioensaios in vitro comprovaram a atividade biológica sugerida por curandeiros indígenas em 74% das vezes (Balick; Cox, 1996). ETNOFARMACOLOGIA Tratamentos tradicionais X Medicina moderna Problemas: Muitos já pesquisados; Aculturação; Não abrangem muito da biodiversidade; Empirismo; ABORDAGEM CIENTÍFICA NA BUSCA DE ATIVOS Abordagem etnofarmacológica É possível racionalizar com argumentação científica as práticas indígenas? É necessário, para o início das atividades, a abordagem de um curandeiro tradicional? QUIMIOSSISTEMÁTICA LEVANTAMENTO ETNOBOTÂNICO Figura. Sistema de Cronquist para as Magnoliopsida (Dicotyledoneae). Venenos usados na caça, alucinógenos, estimulantes, pigmentos... pelos índios brasileiros (1 e 6) Grupos vegetais mais usados como alimento (1, 2, 4 e 5) EVOLUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS Espécies alimentícias são ricas em polifenóis – dificultam a evolução da cascata reativa e produção de outros metabólitos secundários. TANINOS compostos fenólicos de grande interesse econômico e ecológico. Apresentam solubilidade em água Possuindo a habilidade de formar complexos insolúveis em água com proteínas, gelatinas e alcalóides. Tais compostos são responsáveis pela adstringência de muitos frutos e produtos vegetais, devido à precipitação de glucoproteínas salivares, o que ocasiona a perda do poder lubrificante. TANINOS Eles inibem o ataque às plantas por herbívoros vertebrados ou invertebrados (diminuição da palatabilidade, dificuldades na digestão, produção de compostos tóxicos a partir da hidrólise dos taninos) e também por microorganismos patogênicos. O termo é largamente utilizado para designar qualquer grande composto polifenólico contendo suficientes grupos hidroxila e outros (como carboxila) para poder formar complexos fortes com proteínas e outras macromoléculas. METABOLISMO VEGETAL Metabólitos Primários conjunto de processos metabólicos que desempenham uma função essencial no vegetal, tais como a fotossíntese, a respiração e o transporte de solutos aminoácidos, nucleotídeos, lipídios, carboidratos, clorofila Metabólitos secundários não participam dos processos de geração de energia. Muitos são mediadores em processos de interação das plantas com o ambiente. taninos, flavonóides, alcalóides, pigmentos, ceras, 14 METABOLISMO VEGETAL Metabólitos primários Essenciais a todos os seres vivos Lipídeos, proteínas (protídeos) e carboidratos (glicídeos) Metabólitos secundários Encontrados em concentrações relativamente baixas e em determinados grupos de plantas Têm distribuição irregular na natureza Deram origem a Quimiotaxonomia Vegetal Exemplos: Taninos: fruto verde Saponinas, cumarinas: desestimulantes herbívoros Flavonóides, antocianinas: pigmentos que atraem insetos Eucaliptol: alelopático FOTOSSÍNTESE EXEMPLOS DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS LEVANTAMENTO ETNOBOTÂNICO MUNDIAL Fonte: Revista Journal of Ethnopharmacology Itens: 7.500 espécies com uso medicinal 98% Angiospermas 90% dicotiledôneas 17 categorias de finalidades de uso em patologias (OMS) 10 famílias foram analisadas Doenças infecciosas e parasitárias e do sistema digestivo e genito-urinário – Flavonóides e Taninos Rosaceae, Caesalpiniaceae, Fabaceae - Rosidae Ericacea – Dilleniidae Condições mal definidas, dor e febre – Alcalóides, lignóides, terpenóides, policetídeos... Rununculaceae – Magnoliidae Rubiaceae, Apocynaceae, Scrophulariaceae, Lamiaceae, Solaneceae – Asteridae ROSACEAE Rosaceae é uma família botânica com grande número de espécies. O grupo inclui quase 100 gêneros e mais de 2 000 espécies1 que abrangem plantas ornamentais, como a rosas (Rosa sp.), e frutíferas, como a maçã (Malus sp.). Maçã Amêndoa Amora-silvestre Framboesa Nêspera Pera Ameixa Pêssego Damasco Morango Marmelo Cereja FEBACEAE Fabaceae é uma das maiores famílias botânicas, também conhecida como Leguminosae (leguminosas), de ampla distribuição geográfica. Uma característica típica dessa família é a ocorrência do fruto do tipo legume, também conhecido como vagem, exclusivo desse grupo.1 soja (Glycine max), ervilha (Pisum sativum), feijão (Phaseolus vulgaris), alfafa (Medicagosativa) e Grão-de-bico (Cicer arietinum), Ervilha (Pisum sativum), Feijão(Phaseolus vulgaris), SOLANACEAE Solanaceae é uma família botânica de plantas angiospérmicas (plantas com flor - divisão Magnoliophyta), pertencente à ordem Solanales, representada por aproximadamente 3000 espécies distribuídas em 150 gêneros. É uma família de grande importância para a alimentação da sociedade. batata (Solanum tuberosum), tomate (Solanum lycopersicum) tabaco ou fumo (Nicotiana tabacum), etc Solanum paniculatum – jurubeba Farmacopeia Brasileira, a planta é citada oficialmente para o tratamento de anemia, desordens digestivas e problemas no fígado. APOCINACEAE Apocynaceae é uma família botânica da ordem Gentianales que inclui cerca de 5 000 espécies, classificadas em 450 gêneros divididos em cinco subfamílias. LEVANTAMENTO BIOGEOGRÁFICO ... ... )( )( )( )( )( )( )( cba Csp XNO c Bsp XNO b Asp XNO a XPM PM: Perfil metabólico X: Molécula escolhida NO: Número de Ocorrências A, B, C...: Famílias a, b, c...: Espécies inventariadas QUIMIOSSISTEMÁTICA Quando se convém utilizar a quimiossistemática para o levantamento biogeográfico? AULA 4 – ETNOFARMACOLOGIA NA BUSCA DE SUBSTÂNCIAS ATIVAS Disciplina: Farmacognosia http://es.wikipedia.org/wiki/Etnobot%C3%A1nica’ MÉTODO ETNOFARMACOLÓGICO Coleta/Análise de dados Identificação Botânica Pesquisa bibliográfica Análise química preliminar Estudo farmacológico preliminar Fracionamento químico Estudo Farmacológico e Toxicológico Elucidação da estrutura Conceitos de Saúde/Doença Sinais e sintomas associados Modo de preparo Posologia Detalhamento da atividade alegada Observações das consequências Uso Tradicional X Conceitos modernos COLETA E ANÁLISE DOS DADOS Segredos Culturais Respeito e Paciência; Conhecer as pessoas , religião , costumes e culturas; Questionários Inibição, depende da cultura, Vídeos COLETA E ANÁLISE DOS DADOS Análise quantitativa da importância cultural ou nível de uso das diferentes espécies; Determinação do padrão de variação do conhecimento tradicional e sua relação com fatores sociais que o afetam; Análise das estratégias empregadas pela população para o aproveitamento das plantas medicinais; Determinação da abundância, distribuição e diversidade das plantas medicinais usadas; Avaliação do impacto extrativista sobre a estrutura e diversidade dos ecossistemas naturais; Desenho de projetos de aproveitamento sustentável ou estratégias de conservação dos recursos levando em consideração os saberes e práticas tradicionais; Desenvolvimento de mecanismos para o reconhecimento público dos direitos intelectuais das populações estudadas com o desenvolvimento de estratégias para compensá-las por sua participação nas investigações. COLETA E ANÁLISE DE DADOS - ETICA MÉTODOS DE EXTRAÇÃO Métodos de Extração Maceração Percolação Digestão Infusão Decocção Maceração X Percolação - Fluxo do líquido extrativo Métodos à frio Métodos à quente Sistemas abertos ou fechados Digestão x Infuso e Decocto - Aquecimento brando ou Ebulição Infuso x Decocto - Junto ou Separado da droga vegetal IDENTIFICAÇÃO http://www.jbrj.gov.br/jabot/templateb.php?imagem=0/54/34/58/00543458 http://www.cienciaviva.pt/projectos/pulsar/herbario.asp TRIAGEM FITOQUÍMICA a) Esteróides /triterpenóides b) Flavonóides c) Taninos d) Saponinas e) Alcalóides FRACIONAMENTO QUÍMICO Técnicas Cromatográficas Técnicas de pH, Solubilidade e Precipitação. ESTUDO FARMACOLÓGICO E TOXICOLÓGICO Modelos experimentais para farmacologia. Avaliação de metabólitos e degeneração celular. Métodos Instrumentais de Análises ELUCIDAÇÃO DA ESTRUTURA “MAL DE GUTA” Descrição: Um pescador que não pode ir pescar só, pode ter um ataque e a Mãe d’água tenta levar Observação: Os membros se movem ritmicamente e sai espuma pela boca. Patofisiologia: Distúrbio epiléptico com convulsões generalizadas Tratamento: Sumo filtrado VO de cipó-pucá (Cissus sicyoides L.), arruda (Ruta graveolens L.), catinga-de-mulata (Aeolanthus suaveolens G. Don, com gergelim preto (Sesamum indicum L.) Dados obtidos: presença de lactonas com ação anticonvulsivante PRINCIPAIS TRATAMENTOS PESQUISADOS EM ETNOFARMACOLOGIA Câncer Imunomoduladores Alergia Contraceptivos Analgésicos Antimaláricos Antidiarréicos/antimicrobianos Antivirais Antidiabéticos CONSEQUÊNCIAS DOS RESULTADOS Impacto ruim da informação mal transmitida Efeito deletério de propaganda do ipê-roxo (Tabebuia impetiginosa) e unha de gato (Uncaria tomentosa) com atividade antitumoral in vitro. Impacto positivo na preservação do ambiente Manejo sustentável de espécies como: Copaíba (Copaifera lagsdorffii) para extração de oleoresina Jaborandi (Pilocarpus microphyllus) para extração de pilocarpina Novas terapias Associação de dietas Posologias de longo prazo e baixa dosagem QUESTIONAMENTOS 1. Qual a importância da determinação da espécie da planta medicinal em estudos etnofarmacológicos? 2. Diferencie metabólitos secundários de metabólitos primários. Dê exemplos. 3. Quando a planta é rica em taninos, qual a relação com os outros metabólitos secundários? Qual a principal função ecológica atribuída aos taninos nas plantas? 4. Os taninos são originados a partir de qual rota metabólica? 5. Quais os aminoácidos essenciais para a suplementação alimentar humana? Explique QUESTIONAMENTOS V ou F, justifique O depósito de exsicatas em herbários feito em estudos etnobotânicos, não é necessário nos estudos etnofarmacológicos de espécies vegetais. A abordagem etnofarmacológica para descoberta de novas substâncias bioativas em plantas é a menos econômica de tempo e dinheiro do que a randomizada, pois envolve pesquisa de tratamentos comuns utilizados por grupos étnicos. Os constituintes de uma planta de determinada espécie vegetal são os mesmos durante todo o seu desenvolvimento e em qualquer lugar que seja plantada. A presença de inúmeros compostos diferentes contribuindo para uma mesma atividade de extratos brutos de plantas facilita o isolamento da substância ativa. Os principais constituintes ativos das plantas são os produtos do metabolismo secundário, como os carboidratos.
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