doctoralThesis
Fração acetato de mansoa hirsuta: análise toxicológica, farmacológica, química e desenvolvimento de filme polimérico como curativo para cicatrização de feridas
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PEREIRA, Joquebede Rodrigues. Fração acetato de mansoa hirsuta: análise toxicológica, farmacológica, química e desenvolvimento de filme polimérico como curativo para cicatrização de feridas. Orientador: Telma Maria de Araújo Moura Lemos. 2021. 130f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
Autor
Pereira, Joquebede Rodrigues
Resumen
Mansoa hirsuta D.C. (Bignoniaceae), popularly known as cipó-de-alho, is a native species from
the Brazilian semiarid region and is traditionally used in the treatment of sore throats and
diabetes. Studies report that extracts and fractions of this species have several pharmacological
actions such as antifungal and antioxidant activities, endothelium-dependent vasodilator effect,
and inhibition of the angiotensin-converting enzyme, nitric oxide production, and lymphocyte
proliferation. In this scenario, this study followed research lines: (1) investigating the
composition, toxicity, anti-inflammatory and analgesic actions, and chemical of the fraction
obtained from M. Hirsuta leaves (MHF); and (2) developing chitosan films incorporated with
MHF as an innovative formulation for treating wounds. In vitro cell viability was evaluated in
3T3 cells using the MTT assay. At 24, 48, and 72 h, MHF did not show damage to cell viability.
For the acute toxicity assay, a single dose of the fraction was administered orally in male and
female mice, with no mortality or signs of toxicity. Additionally, in the subchronic toxicity test,
no relevant toxicological changes were observed. The results of the open field and rota-rod tests
showed that MHF did not alter the locomotor activity and behavior of the mice, nor did it alter
the motor coordination and balance of the treated animals. In evaluating the anti-inflammatory
activity, single oral administration of MHF significantly reduced carrageenan-induced edema
and levels of myeloperoxidase. Furthermore, it has decreased the migration of leukocytes and
proteins in the air pouch model. Regarding the antinociceptive activity, it was observed that the
highest doses reduced abdominal contortion in response to the administration of acetic acid and
significantly inhibited the second phase of the formalin test. Ultra-performance liquid
chromatography coupled with a time-of-flight analyzer and mass spectrometry indicated that
this fraction is rich in acid triterpenes that can be derived from oleanolic and ursolic acids. Then,
films were prepared using the solvent evaporation method and characterized by Fouriertransform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetry, differential scanning
calorimetry, scanning electron microscopy, and atomic force microscopy. In addition, tensile
strength, elongation at break, and thickness were also measured. Chitosan films containing
MHF (CMHF) exhibited characteristic bands of chitosan and MHF, revealing a physical
mixture of both. CMHF showed amorphous nature, thermostability, and MHF dispersion in the
chitosan matrix, resulting in a rough structure. Incorporation of the fraction into the chitosan
matrix significantly improved the mechanical performance and thickness of the films.
Treatment of wounds in vivo with CMHF for seven days showed a characteristic area of
advanced healing, re-epithelialization, cell proliferation, and collagen formation. Furthermore,
wound closure reached 100% contraction after ten days of treatment with modulation of
interleukins. Therefore, the results of this study indicated that MHF is rich in acid triterpenes
and an anti-inflammatory and analgesic potential without causing acute or subchronic toxic
effects, and could be a promising source to be explored. Furthermore, the incorporation of the
M. hirsuta fraction in chitosan films was advantageous and showed great potential to stimulate
healing and regeneration of wounds. Mansoa hirsuta D.C. (Bignoniaceae), conhecida popularmente como “cipó-de-alho”, é uma
espécie nativa da região semiárida brasileira sendo tradicionalmente utilizada no tratamento de
dores de garganta e diabetes. Estudos relatam que extratos e frações dessa espécie possuem
diversas ações farmacológicas, como atividade antifúngica, antioxidante, efeito vasodilatador
dependente do endotélio e inibição da enzima conversora da angiotensina, da produção de óxido
nítrico e da proliferação de linfócitos. Neste cenário, este estudo seguiu duas linhas de pesquisa:
(1) investigar a toxicidade, as ações anti-inflamatórias e analgésicas e a composição química da
fração acetato de etila obtida a partir das folhas de M. Hirsuta (MHF); e (2) desenvolver filmes
de quitosana incorporados com MHF, como uma formulação inovadora para o tratamento de
feridas. A viabilidade celular in vitro foi avaliada em células 3T3 utilizando o ensaio MTT. Em
24, 48 e 72 h, MHF não apresentou prejuízo da viabilidade celular. Para o ensaio de toxicidade
aguda, uma dose única da fração foi administrada, por via oral, em camundongos Swiss, machos
e fêmeas, não ocorrendo mortalidade, nem sinais detectáveis de toxicidade. Adicionalmente, no
teste de toxicidade subcrônica, não foram observadas alterações toxicológicas relevantes. Os
resultados dos testes de campo aberto e rota-rod, modelos experimentais que auxiliam na
avaliação de toxicidade sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), demostraram que MHF não
alterou a atividade locomotora e comportamento dos camundongos, nem provocou alteração na
coordenação motora e equilíbrio dos animais tratados. Na avaliação da atividade antiinflamatória, a administração oral única de MHF reduziu o edema induzido por carragenina e
os níveis de mieloperoxidase e diminuiu a migração de leucócitos e proteínas no modelo de
bolsa de ar. Em relação à atividade antinociceptiva, registrou-se que as maiores doses reduziram
a contorção abdominal em resposta à administração do ácido acético e inibiram a segunda fase
do teste de formalina. Por fim, a cromatografia líquida de ultra performance (UHPLC),
acoplada a um analisador de tempo de vôo e espectrometria de massas, indicou que essa fração
é rica em triterpenos ácidos que podem ser derivados dos ácidos oleanólico e ursólico. Em
seguida, os filmes foram preparados através do método de evaporação por solvente, e
caracterizados por Espectrofotometria de absorção na região do infravermelho com
transformada de Fourier, difração de raios X, termogravimetria, Calorimetria exploratória
diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica.
Além disso, também foram realizadas medidas de resistência à tração, alongamento na ruptura
e espessura. Os filmes de quitosana contendo MHF (CMHF) exibiram bandas características de
quitosana e MHF, revelando uma mistura física de ambos. O CMHF apresentou natureza
amorfa, termoestabilidade e dispersão do MHF na matriz de quitosana, resultando em uma
estrutura rugosa. Incorporação da fração na matriz de quitosana melhorou de forma significativa
o desempenho mecânico e a espessura dos filmes. O tratamento de feridas in vivo (usando que
espécie) com CMHF por sete dias mostrou uma área característica de cicatrização avançada,
reepitelização, proliferação celular e formação de colágeno. Ademais, o fechamento da ferida
atingiu 100% de contração após 10 dias de tratamento com modulação das interleucinas.
Portanto, os resultados desse estudo sugerem que MHF é rica em triterpenos ácidos e apresenta
um perfil anti-inflamatório e antinociceptivo, sem causar aparente efeitos tóxicos agudos ou
subcrônicos, podendo ser uma fonte promissora a ser explorada para o desenvolvimento de
propostas terapêuticas para doenças que apresentem esse perfil. Além disso, a incorporação da
fração de M. hirsuta em filmes de quitosana foi vantajosa, e apresentou potencial para estimular
a reparação e regeneração de feridas.