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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
KARILANE MARIA SILVINO RODRIGUES
AÇÃO DO LINALOL SOBRE O SISTEMA CARDIOVASCULAR
DE RATOS NORMOTENSOS
FORTALEZA-CEARÁ
2010
1
KARILANE MARIA SILVINO RODRIGUES
AÇÃO DO LINALOL SOBRE O SISTEMA CARDIOVASCULAR DE RATOS
NORMOTENSOS
Dissertação ao Curso de Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológica da Universidade
Estadual do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do grau mestre em Fisiologia.
Área de Concentração: Fisiologia.
Orientadora: Profo. Dr. Mohammed Saad Lahlou
FORTALEZA – CEARÁ 2010
2
R696a Rodrigues, Karilane Maria Silvino
Ação do linalol sobre o sistema cardiovascular
de ratos normotensos. / Karilane Maria Silvino
Rodrigues — Fortaleza, 2011.
146 p. : il.
Orientador: Profo. Dr. Mohammed Saad Lahlou
Dissertação Mestrado Acadêmico em Ciências
Fisiológicas – Universidade Estadual do Ceará,
Centro de Ciências da Saúde.
1. Linalol. 2. Sistema cardiovascular. 3. Músculo
liso vascular. 4. Aorta. I. Universidade Estadual do
Ceará, Centro de Ciências da Saúde .
CDD: 574-1
3
KARILANE MARIA SILVINO RODRIGUES
AÇÃO DO LINALOL SOBRE O SISTEMA CARDIOVASCULAR DE RATOS
NORMOTENSOS
Dissertação ao Curso de Mestrado Acadêmico em Ciências Fisiológica da Universidade
Estadual do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do grau mestre em Fisiologia.
Área de Concentração: Fisiologia.
Aprovada em: 30/ 09 /2010.
BANCA EXAMINADORA
________________________________________________
Prof. Dr. Mohammed Saad Lahlou (Orientador)
Universidade Estadual do Ceará – UECE
________________________________________________
Prof. Dr. Pedro Jorge Caldas Magalhães
Universidade Federal do Ceará - UFC
________________________________________________
Profa. Dra. Andrelina Noranha Coelho de Souza
Universiade Estadual do Ceará - UECE
4
A Deus, por tudo e a minha amada avó Eridan
Tabosa (In Memoriam) por me fazer acreditar que tudo posso.
5
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais Jaime e Edineide Rodrigues, minhas raízes.
A minha irmã Kesiane, que mesmo distante se faz presente em todos os
momentos da minha vida.
A minha tia Auri, sinônimos de persistência e coragem.
Ao meu orientador professor Saad Lahlou, por aceitar-me como orientanda,
pela amizade, disposição, prestatividade e inteligência na condução deste
trabalho.
As minhas queridas amigas Diana e Dieniffer, não só pela contribuição valiosa
para execução deste trabalho, mas também por se fazerem presente em todos
os momentos.
A professora Ediara, por ter despertado em mim o amor pela pesquisa.
Aos meus amigos, Jones, Leidiane, Neto, Davi, Loeste, Estela, Tiago, Vanessa
e Patrick por me ensinarem a arte da amizade.
Ao aluno de doutorado Rodrigo Siqueira, pela ajuda eficaz.
Ao amigo professor Walter Zin, pelo exemplo de competência e correção.
Ao professor Henrique Leal Cardoso, pelo auxílio inestimável e incansável
disponibilidade com que sempre me recebeu.
Ao professor Pedro Magalhães, pela acolhida e constante incentivo.
As professoras Andrelina Noronha e Crystianne Callado, pela amizade e pelas
orientações sábias e oportunas.
6
A todos os professores do Mestrado que contribuíram para minha formação.
A minha querida paciente Maria Ceales (In Memoriam), pelas lições de vida e
por haver despertado em mim o desejo de superação.
A Ecila e Lindalva, pela afetuosidade e presteza.
Ao amigos de laboratório Luiz Junior, Kerly Shamyra, Walber Ferreira e Roseli
Barbosa, pelo apoio incessante.
Ao LEF E LAFAMULI, laboratórios que realizei a parte experimental deste
trabalho.
Ao Pedro Melitões, por sua imensa solicitude no auxílio desta pesquisa.
Ao Frank, pelo empenho para com os animais.
Aos guardas da Universidade Estadual do Ceará e da Universidade Federal do
Ceará, pela sentinela constante.
Ao Biotério Central da Universidade Federal do Ceará, por ceder animais para
que esta pesquisa fosse realizada.
7
O Senhor fez a terra produzir os medicamentos: O homem sensato não os despreza
Eclesiástico 31-4.
8
RESUMO
O linalol, um monoterpeno, constituinte de diversos óleos essenciais e possui
atividades antiinflamatória, antinociceptiva e anti-microbiana, já comprovadas. No entanto, pouco se conhece sobre seus efeitos no sistema cardiovascular,
sendo este, portanto, o objetivo deste estudo. Avaliamos o efeito do linalol in vivo em ratos normotensos e anestesiados, e in vitro em aorta isolada de rato. Para isso utilizamos ratos Wistar machos, (250-350g). Nos experimentos in
vivo estes animais foram anestesiados com pentobarbital sódico para canulação da aorta abdominal e da veia cava inferior. O linalol foi injetado
manualmente em bolus no volume de 0,1 ml, seguido de injeção de 0,2 ml de solução salina. Cada animal recebeu uma série crescente de doses (1, 5, 10 e 20 mg/kg, n = 6) através do cateter intravenoso e o curso temporal das
alterações de PAM e FC foi registrado. Um procedimento similar foi realizado em outro grupo de ratos (n = 7) que foram submetidos 15 minutos antes a uma
bivagotomia realizada a nível cervical. O linalol em ratos intactos foi capaz de provocar hipotensão e bradicardia de forma dose-dependente (P < 0,01; ANOVA a uma via). Na dose de 10 e 20 mg/kg as respostas hipotensoras e
bradicardizantes foram bifásicas.Similarmente em ratos bivagotomizados injeções i.v. de doses crescentes do linalol (1, 5, 10 e 20 mg/kg) induziram uma
hipotensão e bradicardia (fase 2) de forma dose-dependentes (P < 0.01, ANOVA a uma via) que se tornam significativas também nas doses de 1 e 5mg/kg, respectivamente. Entretanto, a fase 1, para hipotensão e bradicardia,
induzidas pelo linalol nas doses de 10 e 20 mg/kg foi complemente abolida (P <0,01, teste t de Student pareado) em ratos bivagotomizados. Na investigação
in vitro os animais foram sacrificados com câmara de CO2 e a aorta retirada e seccionada em anéis uniformes montados em câmaras de perfusão para órgão isolado contendo solução Krebs, a 37ºC, pH 7,4 e aerado com mistura
carbogênica. Os anéis de aorta foram presos por uma haste a uma extremidade fixa e a um transdutor de força acoplado a um polígrafo
computadorizado que registra qualquer alteração mecânica provocada pela adição de substâncias ao banho. Os tecidos foram estabilizados por 1 hora antes do início dos protocolos. O linalol apresentou ação relaxante significante
tanto no acoplamento eletromecânico como farmacomecâncico cujas IC50s
preparações de aorta com endotélio intacto. Estes resultados não foram estatisticamente diferentes daqueles encontrados com em preparações de aorta com endotélio intacto. Linalol também, mostrou ação via VOCCs já que
conseguiu nas concentrações de 300 (n=5) e 1000 μM (n=5) reduziu de forma estatisticamente significante (p < 0,05, ANOVA a duas vias seguido de Holm-Sidak) a amplitude máxima da curva de CaCl2. Foi avaliada a ação do linalol
sobre os canais de K+ dependente de voltagem e notou-se que na presença do 4 AP (n=6) com IC50 de (1407 ± 47,0 M) o que sugere que esta pode ser uma
via usada pelo linalol para provocar seus efeitos relaxantes. Com isso, percebe-se que o linalol apresenta efeitos sobre o sistema cardiovascular tendo
efeitos hipotensores e antiespasmódicos.
Palavras Chave: Linalol, Sistema Cardiovascular, Músculo Liso Vascular,
Aorta.
9
ABSTRACT
Linalool a monoterpene, constituent of several essential oils, and has proven anti-inflammatory, antinociceptive, anti-microbial activities. However, little is known about its effects on the cardiovascular system, so this is the objective of this study. We evaluated the effect of linalool in vivo in anesthetized normotensive rats and in vitro in isolated rat aorta. We used male Wistar rats (250-350g). In vivo experiments these animals were anesthetized with sodium pentobarbital for cannulation of the abdominal aorta and vena cava. Linalool was injected manually in a bolus volume of 0.1 ml followed by injection of 0.2 ml of saline. Each animal received a series of incrementing doses (1, 5, 10 and 20 mg / kg, n = 6) via the intravenous catheter and the time course of changes in MAP and HR was recorded. A similar procedure was performed in another roup of rats (n = 7) which underwent a bilateral vagotomy be performed at cervical level. Linalool in intact rats was able to cause hypotension and bradycardia dose-dependently (P <0.01, ANOVA one way). At a dose of 10mg and 20 mg / kg hypotensive and bradycardia responses were biphasic. Similarly in rats with bilateral vagotomy i.v injection of increasing doses of linalool (1, 5, 10 and 20 mg / kg) induced hypotension and bradycardia phase 2) dose-dependently (P <0.01, ANOVA one way) that become significant also in doses of 1 and 5mg/kg, respectively. However, Phase 1, to hypotension and bradycardia induced by linalool at doses of 10 and 20 mg / kg was completely abolished (P <0.01, paired t test) in rats with bilateral vagotomy. In in vitro investigation the animals were sacrificed with chamber of CO2 and aorta was removed and sectioned into uniform rings which were mounted in perfusion chamber for isolated organ chamber containing Krebs at 37 ° C, pH 7.4 and aerated with carbogen mixture. Aortic rings were attached to a fixed end and to a force transducer a computerized coupled to polygraph that records any mechanical change caused by adding substances to the bath. Tissues were stabilized for 1 hour before the start of the protocols. Linalool presented significant relaxing action both in electromechanical and pharmacomechanical coupling whose IC50s were 334.9 ± 17.9 (n = 6) and 695.3 ± 88.2 μ M (n = 4), respectively (p <0.05 , one way ANOVA followed by Holm-Sidak test) in intact endothelium aortic preparation.These results were not statisticaly different those found in endothelium-denuded aortic preparations. Linalool also showed activity via VOCCs since, at 300 (n = 5) and 1000 μ M (n = 5) concentrations, it significantly reduced (p <0.05, two-way ANOVA followed by Holm-Sidak) the maximal amplitude of CaCl2 concentration-effect curve. We evaluated the action of linalool on voltage-dependent K+ channels and it was noted that in the presence of 4-AP (n = 6) the IC50
of the relaxion of K+ induced contraction was altered (1407 ± 47,0 M) suggesting that this may be a target of linalool relaxing effects. In conclusion, linalool has
hypontensive and antispasmodic effects on the cardiovascular system.
KEY WORDS: Linalool, Cardiovascular System, Vascular Smooth Muscle, Aorta
10
LISTA DE TABELAS
TABELA I. Lista de plantas medicinais permitidas pela ANVISA no Brasil e
suas ações terapêuticas. 20 TABELA II. Denominação dos terpenos. 22
TABELA III. Valores médios do tempo de latência (em segundos) para a indução dos
efeitos hipotensores e bradicardizantes (fases 1 e 2) pelo LIN intravenoso nas doses
estudadas, em ratos intactos ou submetidos à bivagotomia cervical. 57
11
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. Acoplamento Eletromecânico e Farmacomecânico do músculo liso
vascular. 28 FIGURA 2. Representação da ativação da proteína monomérica G. 31 FIGURA 3. Representação esquemática do relaxamento do músculo liso
vascular. 32 FIGURA 4. Estrutura química do Linalol. 39
FIGURA 5. Sistema de registro das contrações mecânicas. 47 FIGURA 6. Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações
sustentada por K80 com endotélio. 48 Figura 7. Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações
sustentada por K80 sem endotélio. 48 Figura 8. Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações sustentada por FE (0,1mM) com endotélio. 49 Figura 9. Representação esquemática do efeito do linalol sobre as contrações de
CaCl2 na presença de K60 sem Ca2+
. 49 Figura 10. Representação esquemática do feito relaxante do linalol sobre a contração
sustentada de fenilefrina na presença de bloqueadores de canais de potássio (TEA 5mM). 50 Figura 11. Representação esquemática do feito relaxante do linalol sobre a contração
sustentada de fenilefrina na presença de bloqueadores de canais de potássio (4-AP 3mM). 50 FIGURA 12. Mudanças máximas da pressão arterial media (ΔPAM) e da freqüência cardíaca (ΔFC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (1mg/kg) em ratos anestesiados antes ou depois da bivagotomia. 53 FIGURA 13. Mudanças máximas da pressão arterial media (ΔPAM) e da freqüência
cardíaca (ΔFC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (5mg/kg) em ratos anestesiados antes ou depois da bivagotomia. 54 FIGURA 14. Mudanças máximas da pressão arterial media (ΔPAM) e da freqüência cardíaca (ΔFC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (10mg/kg) em ratos anestesiados antes ou depois da bivagotomia. 55 FIGURA 15. Mudanças máximas da pressão arterial media (ΔPAM) e da freqüência
cardíaca (ΔFC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (20 mg/kg) em ratos anestesiados antes ou depois da bivagotomia. 56
12
FIGURA 16. Traçado representativo mostrando as alterações bifásicas na pressão
arterial media (A; MAP) e a freqüência cardíaca (B; FC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (10 mg/kg) em ratos anestesiados. 58 FIGURA 17. Efeito do linalol (1-
mantida por K80 mM em anéis isolados de aorta de ratos com endotélio (END+). 59 FIGURA 18. Efeito do linalol (1- mantida por K80 mM em anéis isolados de aortas de ratos sem endotélio (END-). 60 FIGURA 19. Comparação do efeito vasorrelaxante do linalol (1- anéis
isolados de aorta de ratos pré-contráidos com K80 com endotélio (END+) e sem endotélio (END-) ratos. 61 FIGURA 20. Efeito do linalol (1- mantida por fenilefrina (FE 0,1 μM) em anéis isolados de aorta de ratos com endotélio (END +). 62 FIGURA 21. 2 (0,1-
20mM) em anéis isolados de aorta de ratos mantidos em meio sem Ca2+. 64 FIGURA 22. 2 (0,1- 20
mM) em anéis isolados de aorta mantidos em meio sem Ca2+. 64 FIGURA 23. Efeito do linalol (1000 μM) sobre a contração induzida pelo CaCl2 (0,1- 20
mM) em anéis isolados de aorta mantidos em meio sem Ca2+. 65 FIGURA 24. Efeito do linalol (1- mantida por
fenilefrina (FE 0,1 μM) em anéis isolados de aorta de ratos com endotélio na presença de 4 AP (3 mM). 66 FIGURA 25. Efeito do linalol (1- a contração induzida e mantida por
fenilefrina (FE 0,1 μM) em anéis isolados de aorta de ratos com endotélio na presença de 4-AP (3mM). 67
13
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
[Ca2+]i – Concentração intracelular de cálcio ACh – Acetilcolina
AMPc – 3'-5' adenosina monofosfato cíclico ANOVA – Análise de Variância AT1- Receptor de angiotensia II
ATP – Adenosina Trifosfato Ca2+ – Cálcio
CaCl2 – Cloreto de Cálcio DAG – Diacilglicerol EC50 – Concentração capaz de gerar 50% do efeito máximo
END- Endótelio Vascular EGTA – Ácido etileno-bis (β-amino-etil-éter)-N,N,N´,N´-tetracético
FHDE – Fator hiperpolarizante do endotélio FE - Fenilefrina GMPc- guanosina monofosfato cíclico
IP3 – 1,4,5-trifosfatidilinositol K+ – Potássio
KB – Krebes Hanseleit KCl – Cloreto de Potássio K60 – 60 mM de Cloreto de Potássio
K80 – 80mM de Cloreto de Potássio L-NAME - Nω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride
MLCK – Quinase cadeia leve de miosina MLCP – Fosfatase de cadeia leve de miosina MLV – Músculo Liso Vascular
MYPT1- Miosina fosfatase subunidade alvo 1 NO – Óxido nítrico
NOS – Óxido nítrico sintetase OEAc – Óleo Essencial de Aniba Canelilla OEAzr – Óleo Essencial Aniba zerumbet
OECn – Óleo Essencial de Croton nepetaefolius ORCz – Óleo Essencial de Croton Zenhtneri
OEMv – Óleo Essencial de Mentha villosa OEOg – Óleo Essencial Ocimum gratissimum OMS – Organização Mundial de Saúde
PAM – Pressão Arterial Média PIP2 – Inositol Difosfato
PGI2 – Prostaciclinas PKC – Proteína quinase C PLC – Fosfolipase C
rMCL – cadeia leve regulatória da miosina Rho – Proteína monomérica G
Rhok- Rho-quinase ROCCs – Canais de cálcio operados por receptor RS – Retículo Sarcoplasmático
14
SACs – Canais Ativados por Estresse
SERCA – bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático SOCs – Canais para cálcio operados por receptor
UECE – Universidade Estadual do Ceará UFC – Universidade Federal do Ceará VOCCs – Canais de cálcio operados por voltagem
0Ca2+ - Solução sem Cloreto de Cálcio
15
Sumário
Página
Resumo 09
Abstract 10
Lista de Tabelas 11
Lista de Figuras 12
Lista de Siglas e Abreviaturas 14
1. INTRODUÇÃO 18
1.1 Considerações Gerais 18
1.2 Plantas Medicinais 19
1.3 Oléos Essenciais e Constituintes Terpênicos 20
1.4 Sistema Cardiovascular e Constituintes Terpênicos 23
1.4.1 Estrutura e função do sistema cardiovascular 23
1.4.2 Regulação da Pressão Arterial 25
1.4.3 Músculo liso vascular 27
1.4.4 Músculo liso vascular e canais de potássio 34
1.4.5 Ativiadade cardiovascular de terpenos 36
1.5 Atividade Biológica e Farmacológica do Linalol
39
16
42
2. OBJETIVOS 42
2.1 Objetivo Geral 42
2.2 Objetivos Específicos 42
3. MATERIAL E MÉTODOS 43
3.1 Animais 43
3.2 Extração do linalol 43
3.3 Soluções e drogas 43
3.4 Experimentos In vivo 44
3.4.1 Cateterização dos animais 44
3.4.2 Sistema de registro 45
3.4.3 Protocolos Experimentais 45
3.5 Experimentos In vitro 46
3.5.1 Registro da atividade contrátil e, aorta isolada 36
3.5.2 Protocolos Experimentais 47
3.6 Análise Estatística 50
17
4. RESULTADOS 51
4.1 Experimentos In vivo 51
Estudo dos efeitos cardiovasculares do linalol em ratos anestesiados: influência da vagotomia bilateral.
51
4.2 Experimento In vitro 58
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada e induzida por potássio em anéis de artéria aorta isolada de ratos.
58
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada e induzida por fenilefrina em anéis de artéria aorta isolada de ratos.
61
Efeito Inibitório do Linalol na Contração Induzida por CaCl2 na Presença de K60 em solução 0Ca2+.
62
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada de fenilefrina na presença de bloqueadores de canais de potássio em artéria aorta isolada de rato.
65
5. DISCUSSÃO 68
6. CONCLUSÃO 73
REFERÊNCIAS 74
18
1. INTRODUÇÃO
1.1 Considerações Gerais
De acordo com Hanse e Lambert (2007) as patologias
cardiovasculares tornam-se cada vez mais comuns no mundo atual, tendo uma
maior prevalência na população idosa. Isso acontece devido a diversos fatores,
dentre eles destacam-se a mudança no estilo de vida e a longevidade, além da
interferência de fatores genéticos. Conforme pesquisa realizada Organização
Mundial de Saúde (OMS) em 2003 essas patologias são responsáveis por 30%
de mortes por ano no mundo.
Em função desses dados o sistema cardiovascular tem sido um dos
principais focos de pesquisas, que buscam incessantemente por medidas
curativas e até mesmo preventivas, a fim de oferecer maiores benefícios para a
sociedade.
Dentre esses estudos destacam-se os que têm como foco central o
efeito das plantas medicinais ou produtos naturais e suas ações no sistema
cardiovascular. As substâncias ativas encontradas nessas plantas são
responsáveis pelos efeitos biológicos e farmacológicos nos tecidos orgânicos.
Como relatado por Calixto (2000) aproximadamente 25% dos medicamentos
conhecidos são originários de plantas. No Brasil apenas 5% dos medicamentos
são de origem vegetal, mesmo com a grande diversidade de plantas medicinais
conhecidas nesse país. Com isso, percebe-se que a sociedade científica pouco
tem dado valor à enorme fonte de conhecimento que as plantas e seus
derivados fornecem, já que elas podem ser utilizadas não só como
instrumentos farmacológicos, mas também terapeuticamente findando na
melhora da qualidade de vida da população.
Portanto, pesquisas neste sentido levam ao crescimento da ciência, e também,
a busca de se tentar minimizar os efeitos lesivos das diversas patologias que
19
acarretam danos ao sistema orgânicos e mais precisamente ao sistema
cardiovascular.
1.2 Plantas Medicinais
As plantas, desde a antiguidade, vêm sendo utilizadas pelo homem
como fontes terapêuticas. Isso acontece em conseqüência ao fácil acesso,
baixo custo e principalmente, pelo empirismo. O estudo sobre medicamentos
derivados de plantas é comum em países subdesenvolvidos, devido à
biodiversidade da flora e a aceitação popular (SIXEL e PECINALLI, 2005).
Algumas destas plantas e seus derivados já foram investigados com o intuito
de compreender suas possíveis ações nos sistemas orgânicos.
Estima-se que existam aproximadamente 200.000 espécies de
plantas no mundo, das quais cerca de 20.000 espécies são utilizadas na
medicina tradicional, entretanto, a maioria delas não foi avaliada quimicamente
ou farmacologicamente (SARTORATTO et al., 2004; BERTINI et al., 2005). O
Brasil é conhecido mundialmente não só por ser uma potencia
economicamente emergente, mas também por apresentar uma flora bastante
diversificada e pouco explorada pela sociedade científica. Conforme relatado
por Dias (1996) é o pais com uma das maiores variações genéticas vegetais do
mundo. O Nordeste brasileiro, não foge a regra, apesar da baixa pluviosidade,
é uma região formada predominantemente por vegetação da Caantiga sendo
caracterizada por plantas de pequeno porte, na sua maioria arbustos, além
disso, apresenta riqueza em plantas medicinais.
As plantas medicinais podem ser estudadas de duas maneiras:
através da Farmacologia dos Produtos Naturais que leva em consideração as
características bioquímicas e farmacológicas das plantas e através da
Etnofarmacologia que envolve um estudo de acordo com a medicina popular,
ou seja, leva em consideração aspectos étnicos e culturais de uma
20
determinada população e/ou de uma dada região que utiliza as plantas com
fins terapêuticos (SIXEL e PECINALLI 2005).
A população uti liza plantas medicinais para prevenção ou cura de
doenças na forma de chás, inalações e/ou lambedores ou até mesmo na forma
de cataplasma (MATOS, 2000). No Brasil a Agência Nacional de Vigilância
Sanitária (ANVISA) regulamenta o uso de algumas plantas medicinais nos
serviços de saúde pública (Tabela 1). Ressalta-se que este uso deve ter sua
eficácia e segurança terapêuticas comprovadas previamente por pesquisas,
para que assim se possam obter os reais efeitos das plantas estudadas
(MATOS, 2000).
Nome popular da planta Forma de uso Indicação terapêutica
Alho Óleo ou extrato seco Hepatoproteror
Babosa Creme Gel Queimaduras
Erva doce Infusão Antiespasmódico
Gengibre Infusão Prófilaxia de náuseas
Hortelã Infusão Expectorante
Maracujá Infusão Sedativo
Melissia Infusão Sedativo e
Antiespasmódico
Tabela I: Lista de plantas medicinais permitidas pela ANVISA no Brasil e suas ações
terapêuticas (ANVISA, 2000).
21
1.3 Óleos Essenciais e Constituintes Terpênicos
As atividades biológicas de uma planta medicinal são influenciadas
pela composição química do óleo essencial (OE). Este último pode ser extraído
das flores, folhas, caules, frutos ou raízes e é definido como um conjunto de
substâncias voláteis, derivada dos metabolismos secundários, que produzem o
aroma da planta. São encontrados, especialmente nas plantas labiadas,
mirtáceas, coníferas, rutáceas, lauráceas e umbelíferas (LAVABRE, 1993).
A gênese dos OEs é dada por células especiais, glândulas ou ductos
localizados em um órgão particular ou distribuídos em várias partes da planta
sendo encontrados na forma de pequenas gotas. As funções principais desses
óleos são de proteger as plantas de doenças e parasitas, auxi liar na
polinização além, de ajudá-las na adaptação às mudanças que acontecem no
meio ambiente (LAVABRE, 1993).
Segundo Simões et al. (1999) há cinco métodos de extração de OE
são eles: enfloração, prensagem, extração com solventes orgânicos, extração
por fluído supercrítico e extração por arraste de vapor d´água. O mais
empregado (para obtenção do OE) é o último, devido ao baixo custo
(CRAVEIRO et al., 1981). Neste processo o óleo é evaporado e condensado
por resfriamento (CRAVEIRO et al., 1976, 1981). Bertini et al (2005) ressaltam,
que a composição dos OEs sofre influências do clima, da estação do ano, das
condições geográficas, do período da colheita, dos fatores genéticos da
espécie e da técnica de destilação.
Os OEs são substâncias largamente uti lizados na indústria, como
aromatizantes, para preparação de perfumes, sabões, desinfetantes e
cosméticos, na preparação de alimentos como doces caseiros, licores, bebidas
aromáticas e refrescantes, conferindo o odor característico destes produtos
(JACOBS, 1948; LE MOAN, 1973; CRAVEIRO et al., 1977; LE BOURHIS,
1968, 1970; ITOKAWA et al., 1980, 1981, 1988, BAKKALI et al., 2008). Além
das propriedades aromatizantes, os OEs apresentam atividades biológicas e
farmacológicas que variam conforme seus constituintes (BAKKALI et al., 2008).
22
Atualmente, além dos OEs seus constituintes estão sendo
estudados com o objetivo de compreender qual das substâncias em si é
responsável pelos efeitos biológicos conferido aos óleos. Os constituintes
começaram a ser isolados no final do século XIX, sendo o primeiro relato é
datado de 1833. Apesar disso, estruturas químicas só foram determinadas à
partir 1958. A identificação de constituintes pode ser feita por cromatografia
gás-liquido (CRAVEIRO et al., 1981).
Os constituintes químicos mais comuns dos OEs são formados por
uma combinação de terpenos, fenóis, aldeídos alcoóis, ésteres, cetonas,
nitrogênio e enxofre (LAVABRE, 1993). Os terpenos são formados por
unidades isoprênicas, contendo apenas hidrogênio e carbono em usa estrutura.
As moléculas dos terpenos encontrados nos OEs possuem entre 10 a 30
átomos e são classificados confrome mostrado na tabela II:
Denominação Número de Carbonos
Monoterpenos 10 átomos de carbono
Sesquiterpenos 15 átomos de carbono
Diterpenos 20 átomos de carbono
Sesterpenos 25 átomos de carbono
Triterpenos 30 átomos de carbono
Tabela II: Denominação dos terpenos
Os terpenos, por sua diversidade, são bastante estudados e são
capazes de produzir diversos efeitos farmacológicos e biológicos (LEAL-
CARDOSO e FONTELES, 1999).
Adicionalmente, os OEs são utilizados pela população com
finalidades sedativas, estomáquicos, antiespasmódicos, antidiarréicos
(FREISE, 1935; ITOKAWA et al., 1981; KIUCHI et al., 1992; BEZERRA, 1994),
antiparasitários, antimicrobianos, analgésicos, diuréticos, hipotensores (LUZ et
al., 1984; MENDONÇA, 1989, MENDONÇA et al., 1991), antimaláricos
(KLAYMAN, 1985), antisífilitico (MENDONÇA, 1989), nos tratamentos da asma,
23
das doenças respiratórias, da rinite alérgica (BEZERRA, 1994; SILVA et al.,
2003), da cólica menstrual, da diarréia sanguinolenta, da amebíase e giardíase
(MATOS, 1994), além de outras aplicações.
Diversos OEs e constituintes terpênicos apresentam ações
farmacológicas já comprovadas cientificamente, podendo-se destacar:
atividades antibacteriana, pró-inflamatória, pró-nociceptiva, anti-inflamatória,
antinociceptiva, analgésica, antioxidante, anticonvulsivante e moduladora
contrátil do músculo esquelético, cardíaco e liso (ALBUQUERQUE et al., 1995;
MAGALHÃES, 1997, 2002; COELHO-DE-SOUZA, 1997; COELHO-DE-SOUZA
et al., 1997, 1998; SANTOS e RAO, 1997, 1998; BEZERRA et al., 2000; LEAL-
CARDOSO et al., 2002; MADEIRA et al., 2002; C; MAGALHÃES et al.,
1998a,b, 2003, 2004; HAJHASHEMI et al., 2004; COELHO-DE-SOUZA et al.,
2005; LIMA-ACCIOLY et al., 2006; EVANGELISTA et al., 2007; BATISTA et al.,
2008; SOUSA et al., 2009; PINTO et al., 2009 MELO et al., 2010; PEIXOTO-
NEVES et al., 2010).
Bakkali et al (2008) afirma que os OEs são formados por uma
mistura de 20 a 60 constituintes. Os majoritários em concentrações, em geral,
são capazes de determinar os efeitos e as propriedades biológicas. Por
exemplo, o OE da Aniba rosaeodora Ducke (OEAr) é rico em um monoterpeno
denominado linalol que apresenta diversas ações já comprovadas. Outros
constituintes merecem destaque pelos seus efeitos já comprovados
cientificamente tais como: 1,8 cineol e metil-eugenol para o OE do Croton
nepetaefolius (OECn), trans-anetol e estragol para o OE do Croton zehntneri
(OECz), óxido de piperitenona para o OE mentha villosa (OEMv), eugenol para
o OE de Ocimum gratissimum (OEOG), 4 terpineol para o OE de Alpinia
zerumbet (OEAz) e o 1-nitro-2-feniletano para o OE da Aniba canelilla (OEAc)
(BERTINI et al., 2005; SARTORATTO et al., 2004; BERIC et al., 2008 e
BAKKALI et al., 2008).
24
1.4 Sistema Cardiovascular e Constituintes Terpênicos
1.4.1 Estrutura e função do sistema cardiovascular
O sistema cardiovascular é um dos principais sistemas responsáveis
pela homeostasia corporal, pois a nutrição e a remoção de escória (resíduos
metabólicos) dos tecidos orgânicos são mantidas por ele através de um
suprimento sanguíneo adequado (BERNE et al., 2004).
Segundo Berne e colaboradores (2004), é um sistema composto por
uma bomba propulsora de sangue, chamada de coração e pelos vasos
sanguíneos. O coração é dividido em duas bombas em série, composta de um
átrio e um ventrículo cada, sendo estes capazes de distribuir o sangue para o
pulmão (circulação pulmonar) e para os demais órgãos corporais (circulação
sistêmica). Essas duas circulações acontecem em uma única direção, devido à
existência de estruturas formadas de tecido conjuntivo denominadas de valvas
cardíacas. Estas, por sua vez, estão localizadas entre as câmaras cardíacas
(valvas atrioventriculares), e dentro das artérias pulmonar e aórtica em relação
aos ventrículos direito e esquerdo (valvas de semilunares), respectivamente .
O fluxo de sangue que é ejetado do coração em um adulto saudável
é aproximadamente de 5 l/min, e é resultante da soma dos volumes ejetados
durante a sístole ventricular (momento em que o músculo cardíaco contrai) que
acontece de forma intermitente de acordo com os eventos conhecido como
ciclo cardíaco. Este fluxo é suficiente para nutrir os sistemas corporais em
condições de repouso, sendo necessário que o sangue passe por um circuito
de tubos denominados de vasos sanguíneos (BERNE et al., 2004; NETTER,
2004).
Os vasos sanguíneos são formados por três camadas de tecidos
distintas: camada adventícia, camada média e camada íntima. A camada
adventícia é a mais externa e mais forte das três, sendo composta de tecido
25
conjuntivo denso, mas rico em componentes celulares como fibroblastos e
macrófagos. A túnica média é a mais espessa formada principalmente de
tecido muscular, além de elastina e colágeno. A camada íntima é constituída
por uma única camada de células, o endotélio e suas fibras elásticas elas
recobrem a luz do vaso, tendo contato direto com o fluxo sanguíneo, encontra-
se dispostas longitudinalmente e imersas em substâncias intracelular amorfa
(BERNE et al., 2004)
A aorta é a principal artéria conectada ao ventrículo esquerdo. A
partir dela surgem as outras artérias do corpo humano. É o primeiro vaso a
receber o sangue, recém ejetado e com a maior quantidade de oxigênio
alcançada após a recente passagem pela circulação pulmonar. O fluxo
sanguíneo dentro da aorta, em decorrência a sua retração elástica, torna-se
mais contínuo sendo, também, responsável pela pressão diastólica e pelo
fechamento da válvula aórtica o que impede o retorno do sangue para a
cavidade ventricular. Em uma região chamada de leito mesentérico, a aorta
começa a se ramificar para dar origem às médias (artérias distribuidoras),
pequenas artérias e as arteríolas que oferecem maior resistência ao fluxo
sanguíneo.
O próximo caminho percorrido pelo sangue até chegar aos tecidos
alvos são os capilares. Estes tubos, de pequena espessura, são responsáveis
pela irrigação dos tecidos propriamente dita. Em conseqüência a sua estrutura,
os capilares proporcionam uma baixa velocidade ao fluxo sanguíneo.
Após as trocas homeostáticas impulsionadas pelos gradientes
químicos e pelas forças de Starling o sangue retorna ao coração passando
pelas vênulas até chegar às veias de maiores calibres (conhecidas por
apresentarem maior capacitância) as quais desembocam no átrio direito. As
veias e vênulas são estruturas de baixa pressão hidrostática e possuem
válvulas que direcionam o fluxo sanguíneo até seu destino, o átrio direito
(BERNE et al., 2004; NETTER, 2004).
Como se pode perceber há uma mudança na constituição das
estruturas vasculares, conforme estes vasos se afastam da bomba propulsora,
são submissos ao controle do sistema nervoso central e local, além de
26
sofrerem interferências diretas de hormônios, nervos autonômicos, e de uma
variedade de drogas (BERNE et al., 2004). O controle local acontece em
decorrência à presença do músculo liso vascular (MLV) que dá aos vasos
sanguíneos a capacidade de alterar seu diâmetro conforme a necessidade
corporal.
Cabe ressaltar que este sistema de vasos sanguíneos e seus
controles são fundamentais para o controle da pressão arterial média e esta
para a homeostasia.
1.4.2 Regulação da pressão arterial
Pressão arterial, conforme detalhado por Berne e colaboradores
(2004), é a força que o fluxo sanguíneo exerce sobre as paredes dos vasos
sanguíneos. Para tentar manter a pressão em seus níveis fisiológicos o
organismo faz uso de diversos mecanismos que serão descritos a seguir.
O equilíbrio da pressão arterial média (PAM) é mantido pela
regulação permanente entre o débito cardíaco e a resistência vascular
periférica (KATZUNG, 2003). Esta regulação deve ocorrer em faixas temporais
diferentes, ou seja, respostas orgânicas acontecem em diferentes tempos
(curto, médio e longo prazos) que se unem para ajustar os níveis pressóricos
(GUYTON, 2006).
Os barorreceptores são responsáveis pelas respostas rápidas
(reflexos) às variações de pressão. Eles estão localizados em pontos
estratégicos (devido sua alta irrigação sanguínea), precisamente no arco
aórtico e seio carotídeo. São estruturas sensíveis às eventuais alterações na
pressão. (BERNE, et al., 2004 e GUYTON, 2006). Quando estes receptores
especiais são estimulados, os impulsos originados neles são emitidos até o
núcleo do trato solitário, no bulbo, cuja estimulação provoca redução da PAM
através do sistema nervoso autônomo. Como por exemplo, em casos de
aumento da PAM, a frequência de impulsos nervosos emitidos pelos
27
barorreceptores, será maior e causará, por conseguinte, vasodilatação, inibição
cardíaca e redução da pressão arterial (BERNE, et al., 2004).
Em médio prazo, tem-se como principal evento a liberação de renina
pelas células justaglomerulares dos rins. Esta enzima chega à circulação e
catalisa a quebra do angiotensinogênio, que é produzido no fígado, em
angiotensina I, que, por sua vez, através da lise de sua molécula pela enzima
conversora de angiotensina, forma um potente vasoconstritor denominado de
angiotensina II (BERNE, et al., 2004 e GUYTON,2006). Este sistema renina-
angiotensina é normalmente acionado quando há redução dos níveis
pressóricos e reforça as ações do barorreflexo.
Convém salientar que os vãos sanguíneos que ajudam a
controlar os níveis pressóricos o fazem através do mecanismo conhecido como
auto-regulação que é dividido em: endotelial, metabólico e miogênico. O
primeiro é feito por substância liberados pelo endotélio vascular, como óxido
nítrico e fator relaxante derivado pelo endotélio que atuam nos vasos
sanguíneos (CARVALHO et al., 2001; STANKEVICIUS, 2003). O controle
metabólico é governado conforme a demanda e /ou necessidade de um órgão,
ou seja, respostas vasodilatadoras ou vasoconstritoras são efetuadas conforme
o catabolismo ou anabolismo dos tecidos corporais (BERNE, 1980).
O controle miogênico é outro mecanismo essencial para o controle
do fluxo sanguíneo. Este mecanismo explica como o MLV é capaz de contrair
ou relaxar conforme as alterações na pressão transmural (BERNE, et al.,
2004). Por esta razão o MLV torna-se indispensável no controle da resistência
periférica total, do tônus arterial e venoso, bem como na distribuição do fluxo
sanguíneo corporal. Enfatizando o que foi descrito por Webb e Hilgers (2005), o
MLV apresenta células altamente especializadas contendo canais iônicos e
proteínas contráteis e reguladoras responsáveis pe los processos de contração
relaxamento, resultando em um equilíbrio das necessidades orgânicas.
28
1.4.3 Músculo liso vascular
O músculo liso vascular (MLV) é composto por células
histologicamente mononucleadas com formato fusiforme. Conforme o vaso e a
estrutura por ele irrigada, o arranjo de suas células varia entre helicoidal ou
circular. Este último e mais comum arranjo é o que provoca a redução do
lúmen do vaso durante o processo de contração (ou seja, através desta
disposição celular o MLV contraí de maneira simultânea) (BERNE et al.,2004).
Na luz vascular encontram-se as células endoteliais que se projetam para o
interior do MLV (junções mioendoteliais) permitindo assim, a transferência de
íons entre si e explicando a interação entre ambas as estruturas (BERNE et
al.,2004; FÉLÉTOU e VANHOUTTE, 2006).
O MLV participa do controle da resistência periférica total e é de
extrema importância para que os vasos sanguíneos apresentem um tônus
(estado contraído do MLV que é influenciado pela mínima concentração de
Ca2+ no interior da célula muscular lisa). Este estado de semi contração é uma
característica vascular que permite os vasos modularem seu diâmetro
conforme a situação metabólica (MISSIANE et al., 1991). O tônus vascular é
mantido por mecanismos intrínsecos do MLV, mas pode sofrer alterações
mediadas por fatores neurogênicos, biogênicos endócrinos, parácrinos, além
de outros sinais como fármacos ou liberação circulante de Ca2+ (KNOT et al.,
1996).
Para o processo contrátil do MLV, é necessária interação entre os
miofilamentos (actina e miosina) e, para tanto, o aumento da concentração de
cálcio intracelular ([Ca2+]i), torna-se indispensável (KNOT et al., 1996). Fato que
é necessário acontecer de forma oposta para que o MLV relaxe, ou seja, os
íons de cálcio (Ca2+) devem ser retirados do mioplasma, por diversos
mecanismos a fim de retornar os níveis de Ca2+ as concentrações de repouso.
O Ca2+ necessário para a contração provém de fontes distintas: do
meio extracelular e do meio intracelular. Para acontecer o influxo destes íons a
membrana celular das células musculares lisas é composta por diversos canais
29
que auxiliam nestes mecanismos, são eles: canais para Ca2+ operados por
voltagem (VOCCs), canais para Ca2+ operados por receptor (ROCCs); canais
operados por estoque (SOCs), e aqueles ativados por estresse mecânico
(SACs) (MCFADZEAN e GIBSON, 2002). Em relação ao Ca2+ proveniente do
meio interno da célula só é possível pela existência dos estoques intracelulares
como o retículo sarcoplasmático (RS), que mesmo não sendo bem
desenvolvido é capaz de acumular diversos íons de Ca2+ participando na
regulação deste íon no sarcoplasma (SPERELAKIS, 1993; MCFADZEAN e
GIBSON, 2002;).
No músculo liso, os principais canais para Ca2+ do tipo VOCCs são
os canais lentos ou do tipo L, caracterizados pela alta seletividade à este íon
(KNOT et al., 1996). Quando acontece uma despolarização da membrana e a
consequente abertura desses canais, tem-se o aumento da [Ca2+]i com o
desenvolvimento de contração e força muscular, pelo ―deslizamento‖ entre as
proteínas contráteis (actina e miosina). Este processo é conhecido como
acoplamento eletromecânico (Figura 1). A outra forma de promover a contração
através da sinalização do Ca2+, não necessita de uma despolarização e é
conhecido como acoplamento farmacomecânico que pode ser provocado por
vários agentes que elevam o Ca2+ no interior da célula muscular lisa (Figura 1)
(HERMSMEYER et al., 1988; REMBOLD, 1992; WEBB, 2003).
30
Figura 1 – Acoplamento eletromecânico e farmacomecânico do MLV. PIP2 (inositol difosfato) rMLC (cadeia leve regulatória da miosina) Adaptado de: Webb, 2003.
Conforme referido acima, o acoplamento eletromecânico depende
de uma despolarização da membrana que deve ser suficiente para ultrapassar
o limiar de excitabilidade, gerando um potencial de ação (BERNE et al., 2004,
HERMSMEYER et al., 1988; MCFADZEAN e GIBSON, 2002). A propagação
do potencial de ação ocorre através dos canais juncionais (gap junctions),
acarretando na ativação dos diversos canais iônicos e catiônicos, promovendo
o influxo de Ca2+ para o interior da célula o que resulta na contração da
musculatura lisa (REMBOLD, 1992; WEBB, 2003).
Este mesmo mecanismo pode ser intensificado pela liberação de
mais Ca2+ do RS através dos receptores de rianodina, presente nesta estrutura.
Os receptores de rianodina são compostos por estruturas tetraméricas com um
grande domínio citosólico e dois segmentos transmembrana α-helicoidal
(KATZ, 1996).
Quando se trata do acoplamento farmacomecânico é imprescindível
a ação de um agonista que se liga a um receptor acoplado à proteína G
heterotrímerica. A subunidade da proteína G, ativa a fosfolipase C (FLC),
uma enzima presente na membrana plasmática que promove a formação de
31
dois segundos mensageiros: o trifosfato de inositol (IP3) e o diacilglicerol
(DAG), através da clivagem do inositol difosfato (PIP2) (Figura 1). O IP3 tem
uma função específica de ligar-se a receptores presentes no RS o que
resultará no extravasamento de Ca2+ para o citosol através dos receptores de
rianodina (WEBB, 2003). Isso acarreta na contração muscular e alteração da
força contrátil (REMBOLD, 1992). O DAG juntamente com o Ca2+ por sua vez é
responsável pela ativação da proteína quinase C (PKC) que proporciona
diversas ações dependendo do músculo liso (Figura 1) (WEBB, 2003).
Ao aumentar a [Ca2+]i do MLV, por qualquer que seja a via de
sinalização, inicia-se a contração muscular. O passo primordial para contração
é a ligação de quatro íons de Ca2+ com à proteína calmodulina (peso molecular
de 16.700 kDa), que representa cerca de 1% de todas as proteínas celulares
(BERNE et al., 2004). O complexo formado entre o Ca²+ e a calmodulina
estimula a quinase C dependente de calmodulina que atua fosforilando e assim
ativando a enzima quinase de cadeia leve de miosina (Figura 1) (MLCK). A
MLCK, então, expõe seu sítio catalítico e fosforila o aminoácido Ser19 da
cadeia leve regulatória da miosina (rMCL). Ademais, a MLCK promove a
ativação da ATPase da miosina necessária para energizar a miosina,
resultando no deslizamento entre os filamentos finos e grossos e
desenvolvendo assim, o ciclos das pontes cruzadas, a geração de força e
encurtamento no MLV (Figura 1) (REMBOLD, 1992).
Além da contração dependente de Ca2+ há outra forma de contração
do MLV em que é necessário um aumento da sensibilização do aparato
contrátil ao Ca2+, ou seja, aumenta-se a afinidade dos filamentos grossos e
finos para uma dada [Ca2+]. Esta sensibilização é o estágio em que uma
contração maior é produzida por uma dada [Ca2+]i (SOMYLO e SOMYLO,
1994), podendo a mesma ser positiva ou negativa dependendo da via
estimulada (KIZUB et al., 2010). Por exemplo, a sensibilização será maior
quando um pequeno aumento da [Ca2+]i produz uma máxima fosforilação da
rMCL (REMBOLD, 1992).
A fosforilação da rMCL, além de ser regulada pela MLCK, também
sofre interferência de uma fosfatase denominada de fosfatase da cadeia leve
32
de miosina (MCLP) (Figura 1), que é responsável pela retirada do fosfato de
alta energia que mantém o MLV no seu estágio contraído (ITO et al., 2004).
Destarte, afirma-se que o balanço entre a MLCK e a MCLP são imperativos
para o estado de fosforilação da rMCL. A MCLP apresenta três subunidades,
uma subunidade catalítica com peso de 38 kDa (PP1c) e duas regulatórias uma
com peso de 110kDa, chamada de miosina fosfatase subunidade alvo 1
(MYPT1) e outra de 20 kDa a pequena subunidade regulatória M20 (WEBB,
2003 e ITO et al., 2004). Quando se tem a fosforilação da MCLP inibi-se sua
atividade enzimática, o que provoca a manutenção do estado contraído do
músculo (WEBB, 2003).
Algumas hipóteses são estudadas para a atuação da MCLP e a
sensibilização dos miofilamentos. Uma delas é a ativação da proteína
monomérica G (Rho) dependente de Rho-quinase (RhoK) (Figura 2). Estes
mecanismos promovem a fosforilazação da CPI-17 (substrato da RhoK) que
por sua vez, se liga a subunidade PP1c da MCLP o que prolonga a contração e
a força do músculo liso (KIMURA, et. al., 1996).
A MCLP é a principal proteína inibitória responsável pelo
relaxamento da musculatura lisa vascular. A inativação desta proteína gera
como conseqüência a manutenção do acoplamento entre os filamentos de
miosina e actina (KIZUB et al. 2010), o que pode acontecer através da ação da
RhoK e a PCK.
33
Figura 2 – Representação da ativação da proteína monomérica G. Rho A (proteína
monomérica G) ROCK (Rho-quinase).Adaptado de: Webb, 2003.
Quanto ao relaxamento do MLV há uma perda de força contrátil e o
retorno do músculo às condições basais. Para tanto, é fundamental a redução
da [Ca2+]i e a retirada do fosfato de alta energia da rMLC. Para que este último
evento aconteça precisa-se da ativação da MCLP (SOMLYO e SOMLYO,
2000) (Figura 3). A diminuição da [Ca2+]i é resultado da combinação de alguns
fatores como: inativação das correntes de Ca2+, ativação da bomba Ca2+-
ATPase do RS, efluxo de Ca2+ para o meio extracelular pela bomba de Ca2+
presente na membrana celular e por fim, pelo trocador de sódio e Ca2+
(SPERELAKIS, 1993).
Com isso, afirma-se que o relaxamento vascular pode ser promovido
por inibição dos VOCCs por voltagem que provocam hiperpolarização da
membrana ou através de agentes farmacológicos que promovem o aumento de
adenosina monofosfato cíclico (AMPc) e guanosina monofosfato cíclico
(GMPc), ou ainda reduzir a sensibilidade do aparato contrátil ao íon Ca2+
34
(REMBOLD, 1992). No mais, como descrito por Mcfadzean e Gibson (2002),
substâncias como: neurotransmissores ou hormônios que provoquem
hiperpolarização da membrana da célula muscular lisa fechando os canais para
Ca2+, promovem dilatação vascular.
Figura 3 – Representação esquemática do relaxamento do MLV. VOCC (canal de Ca2+
operados por voltagem) ROCC (canal de Ca2+
operados por receptor) Ca,Mg-ATPase (bomba de cálcio) Na
+/Ca
2+ (trocador sódio-cálcio). MLC (cadeia leve de miosina) Adaptado de: Webb,
2003.
Através do GMPc o relaxamento no músculo liso acontece por
abertura de canais para K+ o que leva a hiperpolarização celular e
posteriormente a redução do influxo de Ca2+ (ROBERTSON et al., 1993). Pode
atuar, também, ativando a bomba de Ca2+-ATPase no RS (SERCA) ou
aumentando a atividade do trocador Na2+/Ca2+ presente na membrana
citoplasmática, tendo como consequência a diminuição do Ca2+ intracelular
(REMBOLD, 1992; BERNE et al., 2004). Além do mais, o GMPc é capaz de
reduzir a concentração de IP3 por inibir a FLC.
Quando se trata do acréscimo do AMPc sugere-se que o
relaxamento do MLV também é dado pela redução da [Ca2+]i por atuação nos
35
canais de Ca2+. Além disso, há estudos que mostram a atuação do AMPc nos
canais de K+ ativados por Ca2+ ou ATP e/ou pela fosforilação da MLCK
(REMBOLD, 1992).
O endotélio vascular e os canais de potássio são essenciais,
essenciais não só para a manutenção do tônus, mas também para o
relaxamento vascular. O primeiro encontra-se na luz do vaso sanguíneo e
apresenta-se como uma camada de células delgadas e atuante no
funcionamento vascular, sendo fonte de uma série de substâncias capazes de
promover relaxamento e contração do MLV. Desta forma, o endotélio atua
como agente protetor contra desenvolvimento de lesões nos vasos sanguíneos
(CARVALHO et al., 2001). Como relatado por KATZUNG (2003) o endotélio
sintetiza óxido nítrico (NO), prostaciclinas (PGI2) e o fator hiperpolarizante
derivado do endotélio (FHDE), como agentes vasodilatadores, e as
endotelinas, angiotensina II e tromboxano A2 como substâncias
vasoconstritoras. Fisiologicamente, há o equilíbrio entre essas substâncias
sendo os efeitos dilatadores mais operantes que os contraturantes, mantendo a
homeostasia vascular (FÉLÉTOU e VANHOUTTE, 2006).
O NO é um radical livre gasoso, inorgânico e altamente difusível,
além de ser um potente vasodilatador. É formado a partir da L-arginina através
da atuação de uma família de várias isoformas de NO sintetase, o que resulta
na formação da L-citrulina e NO. Atua como vasorelaxante por ativar a guanilil
ciclase que resulta no aumento do GMPc que atuará inibindo a MLCK. O NO
tem outra função que é a de inibir a agregação de neutrófilos ao endotélio. As
PGI2 derivada da síntese dos eicosanóides têm propriedades específicas, pois
apresenta-se como vasodilatadoras e inibidoras da agregação plaquetária
(CARVALHO et al., 2001 e STANKEVICIUS, 2003).
O relaxamento dado pelas PGI2 é dependente dos receptores
expressos nas células musculares lisas que provocam. Após sua ativação, o
aumento de AMPc ativa os canais de potássio levando à hiperpolarização
celular, reduzindo a [Ca2+]i diminuindo, por conseguinte, a afinidade entre os
filamentos de actina e miosina (CARVALHO et al., 2001; STANKEVICIUS et al.,
2003). O mesmo fato leva a vasodilatação através do FHDE, estando mais
36
envolvido na promoção do relaxamento nos vasos de maiores resistências do
que nas grandes artérias (CARVALHO et al., 2001).
As endotelinas exercem várias ações no organismo, através de
diversos receptores nos tecidos, destacam-se nos vasos sanguíneos, coração,
rins, pulmões e sistema nervoso central. Causam uma vasoconstrição dose
dependente e ações inotrópicas e cronotrópicas positivas. Apresentam
também, ação sobre os rins inibindo a excreção de sódio e água e provocam
vasocontrição no músculo liso traqueal e brônquico. Estão envolvidas na
proliferação e na hipertrofia das células vasculares (FÉLÉTOU e VANHOUTTE,
2006). Apresentam-se sobre diferentes isoformas endotelina 1, 2 e 3, sendo a
primeira o mais potente vasoconstritor (CARVALHO et al., 2001).
A angiotensina II é outra substância que promove contração do MLV.
Atua, principalmente em seus receptores AT1 que encontram-se ligado à
proteína G que ativa a FLC aumentando a concentração de DAG e IP3
elevando a [Ca2+]i e por fim, tendo a contração vascular. Pelo exposto, nota-se
que o entendimento da fisiologia cardiovascular é importante para
compreensão dos avanços das pesquisas científicas que visam ao tratamento
de distúrbios orgânicos como a Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS),
utilizando-se, principalmente, das plantas medicinais e seus efeitos
cardioprotetores.
1.4.4 Músculo liso vascular e canais de potássio
Os canais para potássio são estruturas tetraméricas que contém seis
unidades transmembranas, conforme descrito por KO e colaboradores (2008).
Desempenha diversos papéis como: liberação de neurotransmissores,
hormônios e excitabilidade celular e na reatividade do MLV, estando
diretamente relacionados com os mecanismos que envolvem estímulos
vasoconstritores e vasorrelaxantes além do próprio tônus vascular (GHATTA,
37
et al., 2006). Nos vasos, existem quatro tipos de canais de potássio, sendo
classificados em dependente e não dependente de voltagem. Na primeira
categoria são incluídos os canais de potássio dependente de voltagem e os
canais ativados por Ca2+, e na segunda os canais sensíveis a ATP e os
retificadores de potássio.
Os canais ativados por voltagem (Kv) são responsáveis pelo efluxo
de potássio em reposta a despolarização da célula muscular lisa, retornando o
potencial ao seu repouso, estão diretamente relacionados com a manutenção
do tônus do vaso. Várias substâncias são utilizadas para o bloqueio destes
canais, dentre os quais destaca-se, a 4-aminopiridina (4-AP). Quando isso
acontece tem-se a manutenção da despolarização do MLV (STANDEN e
QUALE, 1998; KO et al., 2008).
O segundo tipo de canais de potássio ativados por alterações no
potencial de repouso são os ativados por Ca2+ (KCA) os que mais predominam
no MLV. Conforme exposto por Ghatta e colaboradores (2006) foram os
primeiros canais de potássio a serem estudados, devido a sua influência sobre
o tônus vascular. São ativados pela [Ca2+]i e pela despolarização, sendo
responsáveis pela manutenção do potencial de membrana em vasos de
pequeno calibre. Por terem grande atuação no sistema cardiovascular, diversas
substâncias que são uti lizadas para fins terapêuticos apresentam ação direta
sobre esses canais, tanto provocando sua abertura ou seu fechamento
(GHATTA et al., 2006). Uma das principais substâncias uti lizadas para o
bloqueio destes canais é o tetraeti lamônio (TEA) (KO et al., 2008).
Os canais sensíveis a ATP (KATP) se apresentam como uma forma
de complexos octaméricos e foram os primeiros a serem estudados no sistema
cardiovascular, estando relacionados com diversas patologias, como por
exemplo, HAS, diabetes e angina. Alguns bloqueadores são utilizados com
finalidade terapêutica, dentre os quais destaca-se a glibenclamida (GLY) que
atua nesses canais de potássio resultando na despolarização das células que,
como, por exemplo no pâncreas, leva à ativação das células pancreática e
liberação de insulina pelas mesmas. Como exposto por Nelson (1990) este
canais no MLV são fundamentais já que quando são ativados provocam a
38
hiperpolarização celular, inibindo a entrada de cálcio provenientes do meio
extracelular.
Por fim, os canais de potássio retificadores (K IR) que no MLV há
evidências que eles são responsáveis pela manutenção do potencial de
membrana e pelo tônus em vasos de pequenos calibres (PARK et al., 2007a,b).
Pelo exposto, percebe-se a importância desses canais na manutenção do
funcionamento ideal dos vasos sanguíneos.
1.4.5 Atividade cardiovascular de terpenos
São poucos os dados na literatura que relatam os possíveis efeitos
hipotensores e/ou anti-hipertensivos dos OEs (ou de seus respectivos constituintes) e
menos ainda, no que diz respeito aos seus mecanismos de ação no sistema
cardiovascular. Esses estudos podem vir a corroborar com o uso das plantas
aromáticas, na medicina popular, para o tratamento de diversas patologias, inclusive
da hipertensão arterial sistêmica, cuja prevalência é alta em nossa sociedade.
Na literatura internacional, existem alguns relatos a cerca dos efeitos
cardiovasculares de OEs de algumas plantas aromáticas abundantes na região do
Norte-Nordeste do Brasil com largo uso na medicina popular. São os OEs presentes
no Croton nepetaefolius Baill. (Euphorbiaceae) (marmeleiro vermelho), Mentha x
villosa Huds. (Labiatae) (menta rasteira), Alpinia zerumbet Burt e Smith
(Zingiberaceae) (sin: Alpinia speciosa Schum) (colônia), Croton zehntneri Pax et Hoffm
(Euphorbiaceae) (canela de cunhã), Ocimum gratissimum L (Labiatae) (alfavaca) e a
Aniba canelilla Mez (Lauraceae) [Syn. A. Elliptica A.C. SM., Cryptocarya canelilla
Kunth] (casca-preciosa).
Foi mostrado que a administração intravenosa (i.v.) do OECn, OEMv,
OEAz, OECz, OEOg e OEAc induz redução dose-dependentes da PAM e da
freqüência cardíaca (FC) em ratos normotensos (LAHLOU et al., 1996a, 1999, 2001,
2002c,d, 2004c, 2005; de SIQUEIRA et al., 2006a,b) ou hipertensos, DOCA-sal
(LAHLOU et al., 1996b, 2000, 2002a, 2003; INTERAMINENSE et al., 2005),
acordados. Efeitos similares foram observados após o tratamento i.v. com os
principais constituintes desses OEs tais como 1,8-cineol (LAHLOU et al., 2002b), o
39
metil-eugenol (LAHLOU et al., 2004a), o eugenol (LAHLOU et al., 2004b), o óxido de
piperitenone (LAHLOU et al., 2001, 2002a; GUEDES et al., 2002), o anetol (de
SIQUEIRA et al., 2006a), o estragol (de Siqueira et al., 2006a), 4 terpineol (LAHLOU
et al., 2002c, 2003) e o 1-nitro-2-feniletano (de SIQUEIRA et al., 2010;
INTERAMINENSE et al., 2010), sugerindo que os efeitos cardiovasculares do OECn,
OEMv, OEAz, OEAc, OECz e OEOg podem ser parcialmente atribuídos as ações
do(s) seu(s) respectivo(s) principal(ais) constituinte(s). Um conjunto de argumentos
decorrentes de experimentos realizados tanto ―in vivo‖ quanto ― in vitro‖ sugere que o
efeito hipotensor desses OEs assim como de seus principais constituintes resulta, em
grande parte, de seus efeitos vasodilatadores diretos sobre a musculatura lisa
vascular (LAHLOU et al., 1999, 2000, 2001, 2002a,b,c,d, 2003, 2004a,b,c, 2005; de
SIQUEIRA et al., 2006a; INTERAMINENSE et al., 2007; MAGALHÃES et al., 2008;
PINTO et al., 2009). Entretanto, o mecanismo envolvido na mediação da hipotensão e
bradicardia induzidas pelo OECz (i.v.) em ratos normotensos difere daquele dos
demais OEs estudados até hoje. De fato, estudos recentes mostraram que a
hipotensão induzida pelo OECz assim como seus principais constituintes, anetol e
estragol, são principalmente de origem reflexa (reflexo vago-vagal) através da
estimulação dos receptores vaniloides (TPRV1) localizados nas fibras sensoriais
vagais (de SIQUEIRA et al., 2006b). Após sua injeção intra-arterial, o OECz foi ainda
capaz de provocar uma hipotensão reflexa de origem espinhal, como foi mostrado por
capsaicina (de SIQUEIRA et al., 2006b).
Também foi demonstrado que a injeção i.v. do 1-nitro-2-feni letano
induziu uma queda de PAM e FC, bifásica: o primeiro componente (fase 1) é
rápido e foi caracterizado como um reflexo vago-vagal, o segundo componente
(fase 2) ocorre mais tardio e parece ser decorrente de uma ação direta desse
constituinte na musculatura lisa vascular. A fase 1 induzida pelo o 1-nitro-2-
feniletano está ausente após injeção direta no ventrículo esquerdo,
completamente abolida pela bivagotomia ou o pré-tratamento perineural com a
capsaicina, mas permaneceu inalterada pelo o pré-tratamento com o
antagonista dos receptores vanilóides TPRV1, capsazepina ou com o
antagonista dos receptores serotoninérgicos 5-HT3, ondansetron. Em ratos
normotensos acordados, a hipotensão e bradicardia (fase 1) induzida pelo 1-
nitro-2-feniletano foi completamente abolida pelo pré-tratamento com
metilatropina. Em preparações aórticas oriundas de ratos normotensos, 1-nitro-
2-feni letano induziu um relaxamento, dependente da concentração da
40
contração induzida por fenilefrina (FE) (de SIQUEIRA et al., 2010). Estes
dados sugerem que o reflexo vago-vagal induzido pelo 1-nitro-2-feniletano é
iniciado nas aferências vagais pulmonares e não nas cardíacas. O mecanismo
de transdução deste reflexo ainda não está definido, e parece não envolver a
ativação dos receptores vanilóides nem os receptores serotoninérgicos 5-HT3
localizados nos nervos vagais sensoriais. A fase 2 da resposta hipotensora do
1-nitro-2-feniletano parece esta mediada, pelo menos em parte, através de um
mecanismo vasodilatador periférico (de SIQUEIRA et al., 2010). Efeitos
similares do 1-nitro-2-feni letano foram também observados em ratos
espontaneamente hipertensos (SHRs) segundo o mesmo mecanismo de ação
daquele mencionado acima em ratos normotensos (INTERAMINENSE et al.,
2010).
Quando se faz menção ao OE que extraído do OEAr pouco se sabe sobre
seus efeitos biológicos e/ou farmacológicos e principalmente no sistema
cardiovascular. Quimicamente este óleo apresenta um teor muito elevado de um
monoterpeno alcoólico, já citado, que é o linalol. No OEAr a porcentagem de linalol
varia entre 74 a 96% de todo o óleo, este variação acontece, como os demais OEs,
em conseqüência a localidade em que é encontrada planta matrix, além da forma da
coleta (ALCÂNTARA, YAMAGUCHI E JUNIOR-VEIGA,2010).
41
1.5 Atividade Biológica e Farmacológica do Linalol
O linalol é um constituinte encontrado além da Aniba rosaeodora
(conhecida popularmente como pau rosa) em diversas plantas presentes nas
regiões Norte e Nordeste do Brasil tais como: Piper crassinervium, Croton
cajucara Benth e Hyssopus officinalis L. var. decumbens. O linalol é um
monoterpeno de extrema importância para as indústrias de cosméticos e
alimentícios, já que é utilizado, como fixador de fragrâncias (BAKKALI, et al.,
2008).
Quimicamente, o linalol, (3,7-Dimethyl-1,6-octadien-3-ol) apresenta-
se como um monoterpeno alcoólico terciário de cadeia aberta (Figura 4) com
fórmula molecular C10H18O. Possui peso molecular 154,3 com densidade 0,86
g/ml (SIGMA –ALDRICH, 2003), tendo ponto de ebulição de aproximadamente
198° a 199ºC.
Figura 4 - Estrutura química do linalol. Monoterpeno alcoólico terciário de cadeia aberta e suas unidades isoprenicas Fonte: Usta et al., 2009.
Diversos estudos demonstraram que linalol é um constituinte que
medeia em parte a atividade antiinflamatória e antinociceptiva (BIGHETI, et al.,
1999; HIRUMA-LIMA et al., 2000; PEANA et al., 2003; PEANA et al., 2004a; e
BATISTA et al., 2010). Conforme descrito por Peana e colaboradores (2003 e
42
2004a) a administração do linalol induz e feito antinociceptivo e antiinflamatório
em diferentes modelos experimentais, inibindo o edema de pata pela
carragenina e reduzindo a dor induzida por diferentes estímulos tais como
contorções, em resposta ao ácido acético, placa quente e injeção de formalina.
Seu efeito antinociceptivo parece envolver a transmissão glutamatérgica,
dopaminérgica e opióide sem excluir a participação dos canais de potássio
sensíveis a ATP (PEANA et al., 2004b) nem a participação dos receptores da
adenosina A1 e A2 (PEANA et al., 2006a) neste efeito. Foi mostrado que a
redução da liberação/produção do NO é, em parte, responsável pelo
mecanismo molecular da atividade antinociceptiva do linalol (PEANA et al.,
2006b).
Este monoterpeno, quando administrado tanto por via periférica
quanto central, também foi responsável pela antinocicepção em camundongos,
por inibir a dor causada por glutamato, mostrando que há envolvimento dos
receptores glutaminérgico, nesta ação (BATISTA et al., 2008). O linalol também
já teve seu efeito testado na dor neuropática causada por ligadura do nervo
periférico. Seu efeito foi de reduzir, temporariamente, a dor mecânica quando
administrado por sete dias consecutivos (BERLIOCCHI et al., 2009).
Apresenta também, efeito anestésico local inibindo neurônios do
sistema nervoso central e sensorial (NARUSUYE et al., 2005). O OEAr produz
diminuição na excitabilidade neuronal evidenciada pela redução da amplitude
de potencial de ação provavelmente dada pelo seu maior constituinte, o linalol,
em preparação de nervo isolado de rato (de ALMEIDA et al., 2009). Afirmação
confirmada por Leal-Cardoso e colaboradores (2010) em que o linalol agiu no
sistema sensorial somático bloqueando canais de sódio dependente de
voltagem em nervo ciático de ratos apresentando com isso, atividades
anestésicas locais. O mesmo foi observado em nervos ciático de rãs
(ZALACHORAS, et al., 2010).
Re e colaboradores (2000) relataram o efeito do linalol na junção
neuromuscular do diafragma. Segundo esta pesquisa o composto em questão
atua reduzindo a eficácia do impulso nervoso na liberação de acetilcolina,
tendo atuação no neurônio pré-sináptico, o que sugere a atuação do linalol
sobre os canais dependentes de voltagens como sódio e/ou potássio na junção
neuromuscular.
Outros efeitos também foram listados para o linalol tais como: anti -
leishmaniose (ROSA et al., 2003) e anti-microbiano, podendo ser utilizado no
combate aos microorganismos causadores de infecções hospitalares,
principalmente em pacientes imunocomprometidos, destacando-se neste grupo
os portadores de HIV e transplantados (ALVIANO, et al., 2005).
Dependendo da dose o linalol, apresenta efeitos anticonvulsivantes
por ser agonista de receptores ionotrópicos de NMDA (BRUM et al., 2001).
43
Além destas propriedades apresenta ações hipnóticas e hipotérmicas. Além
disso, o linalol apresentou ações sedativas, quando inalado por cerca de 1h,
sem trazer comprometimento nas funções motoras de camundongos (LINCK et
al., 2009). Este mesmo efeito foi evidenciado em ratos pela potencialização
de tempo de sono induzido pelo pentobarbital (de ALMEIDA et al., 2009).
No que se refere a toxicidade do linalol sua dose letal é baixa,
quando comparada a outros constituintes dos OEs, tornando-se, por este
motivo, alvo de estudos para futuramente possuir aplicabilidade terapêutica. As
pesquisas dos efeitos tóxicos das substâncias estão relacionadas com via de
administração, tempo, duração e frequência da dose, o que foi demonstrado
por Venâncio (2006). O linalol apresentou baixa toxicidade aguda em vários
modelos experimentais e com diferentes vias de administração (BICKERS et
al., 2003) o que justifica o interesse deste constituinte em diversas áreas da
ciência básica.
Estudos em humanos comprovaram que a estimulação olfatória pela
inalação do chá de jasmim, rico em linalol induz uma bradicardia e tem efeito
sedativo sendo este constituinte responsável por tal ação (KUDORA et al.,
2005). A estimulação olfatória com o linalol em ratos anestesiados reduz a
pressão arterial via ativação dos receptores histaminérgicos H3 centrais
(TANIDA et al., 2006).
Sabendo-se das diversas ações biológicas do linalol, pouco se
explorou sobre seus efeitos no sistema cardiovascular e menos ainda no MLV
por isso a necessidade de estudá-lo. Sobretudo do ponto de vista de seus
mecanismos de ação sobre o MLV, abrindo espaço para descoberta de novas
substâncias farmacologicamente ativas.
44
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral:
Estudar os efeitos cardiovasculares do linalol em ratos normotensos.
2.2 Objetivos Específicos:
Estudar os efeitos do linalol sobre a pressão arterial média e a
freqüência cardíaca de ratos anestesiados;
Averiguar oefeito do linalol sobre a contratilidade de preparações de
aorta isolada;
Verificar a influência do dos canais de potássio na mediação dos efeitos
vasculares do linalol;
Analisar a influência do Ca2+ extracelular sobre o efeito do linalol na
contratilidade vascular;
45
3 MATERIAS E METÓDOS
3.1 Animais
Foram utilizados ratos Wistar machos, adultos normotensos provenientes
do Biotério da Universidade Federal do Ceará (UFC), situado no Campus do PICI. Os
ratos possuíam pesos entre 250 e 350 g, foram mantidos sob condições de
temperatura constante (22 ± 2 °C) com ciclo claro escuro padrão (12 horas claro/12
horas escuro), água e alimento ad libitum. Os experimentos foram realizados
conforme o “Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, publicado pelo ―US
National Institute of Health‖ (NIH publicações 85-23, revisado em 1996) em análise
pelo Comissão de Ética para Uso de Animais da Universidade Estadual do Ceará
(CEUA – UECE), sob o n° do processo: 10244898 1.
3.2 Extração do Linalol
O linalol que será utilizado neste estudo foi isolado a partir do OEAr
através de técnicas cromatográficas pela equipe do Prof. Dr. José Guilherme Soares
Maia (Faculdade de Engenharia Química e de Alimentos, Universidade Federal do
Pará, Belém, PA). O grau de pureza do linalol é de 99,5%.
3.3 Soluções e Drogas
Para os experimentos ―in vitro‖ o linalol (forma levógira) foi dissolvido em
solução de Krebs Henseleit (KB) e Tween 80 (0,5%) e homogeneizado imediatamente
antes do uso. As outras substâncias tais como fenilefirna (FE), Acetilcolina (ACh),
dimetilsulfóxido (DMSO), ácido etileno glicol-bis (β-amino éter) N,N,N,N,-tetraacético
(EGTA), 4-AP e TEA (Sigma Chemical Co.) foram dissolvidos em água destilada ou
em DMSO conforme as recomendações da própria indústria. O meio de perfusão que
46
foi usado foi a solução de KB, contendo em mM: NaCl 118,4; KCl 4,75; KH2PO4 1,18;
NaHCO3 25; MgSO4 1,18; CaCl2 1.9 e glicose 5. Soluções de meio de perfusão sem
Ca2+ foram preparadas omitindo a adição do CaCl2 na solução de KB com ou sem
adição de EGTA 1mM. A solução nutritiva foi mantida aereda com carbogênio, à
temperatura de 37°C e o pH ajustado para 7,4 através de HCl 1M ou NaOH 1M.
A adição de linalol ou das outras substâncias foi realizadas de forma direta
no banho onde os volumes específicos foram calculados a fim de atingir as
concentrações finais desejadas nas câmaras de banho para órgãos isolados.
3.4 Experimento in vivo
3.4.1 Cateterização dos animais
Os ratos foram anestesiados com injeção intraperitoneal de pentobarbital
(50mg/kg, i.p.) Em seguida, dois cateteres heparinizados (125 Ul/ml em salina
isotônica), foram implantados a aorta abdominal (para registro da PA e da FC), e na
veia cava inferior (para administração de drogas), através da artéria e veia femoral
esquerda, respectivamente; ambos 1 cm abaixo da artéria renal, como descrito
previamente (LAHLOU et al., 1990). Posteriormente, os animais alojados em gaiolas
individuais receberam uma injeção intramuscular de penicilina (24000 Ul). Todos os
experimentos de registro cardiovascular foram realizados 48 horas após o
procedimento cirúrgico.
3.4.2 Sistema de Registro
No momento do experimento, o cateter arterial foi conectado a um
transdutor de pressão fisiológica (MLT844, ADInstruments) acoplado a um polígrafo
digital PowerLab (PowerLab 8/30, modelo ML870, ADInstruments, Bella Vista, NSW,
Austrália) ligado a um amplificador de sinal (Octal Bridge Amplifier, modelo ML228). A
PAM foi calculada como diastólica +[(sistólica-diastólica)/3]. A FC assim como a PAM
foram obtidas através do uso do Software ChartTM v5.5.4 com o sinal obtido do
transutor.
47
3.4.3 Protocolos experimentais
Para delinear as respostas cardiovasculares ao linalol foi utilizado o
seguinte protocolo. Ratos foram anestesiados com pentobarbitl sódico (50mg/kg, i.p.),
suplementado sempre que necessário (15mg/kg). O animal encontrava-se em posição
supina respirando espontaneamente através de um traqueóstomo.
Antes de cada experimento, foi permitida a estabilização da PAM e FC por
um período de 15 a 20 min. Dessa forma, foram identificados os valores basais
desses parâmetros. As suas eventuais alterações desses parâmetros foram
monitoradas por um período de 10 min pós-injeção. O linalol foi injetado manualmente
em bolus no volume de 0,1 ml, seguido de injeção de 0,2 ml de solução salina. Cada
animal recebeu uma série crescente de doses (1,5,10 e 20 mg/kg, n=6) através do
cateter intravenoso e o curso temporal das alterações de PAM e FC foi registrado, Um
procedimento similiar foi realizado em outro grupo de ratos (n=7) que foram
submetidos, 15 min antes, a uma bivagotomia realizada ao nível cervical.
3.5 Experimentos In vitro
3.5.1 Registro da atividade contrátil em aorta isolada
Os animais foram sacrificados por câmara de CO2, seguida por pesagem e
dissecação. Este último ocorreu mediante a incisão ventral e abertura da caixa
torácica por excisão do esterno e de parte das costelas foi possível a visualização e
retirada dos órgãos intratorácicos para o acesso à aorta torácica que será transferida
para uma placa de Petri com solução nutritiva de KB, para porvindoura remoção do
tecido adiposo e do tecido conectivo aderido.
Após a limpeza, a aorta foi seccionada em anéis (4 a 5 mm de
comprimento). Em seguida foi suspensas em banhos para órgão isolado (5 ml),
contendo o meio de perfusão a 37 °C (pH = 7,4), aerado continuamente com solução
48
carbogênica, 95% O2 e 5% CO2. As preparações de aorta foram contraídas com uma
tensão passiva de 1 g. Esta tensão foi registrada através de um transdutor de força
isométrico através de fixadores de aço inoxidável ligados a um fio de algodão e a
outra extremidade a uma base fixa.
Os sinais elétricos captados pelo transdutor foram decodificados e digitalizados
pelos hardwares PowerLab - Data Acquisition Systemse Quad Bridge
Amp (ADInstruments). Os registros dos protocolos de contração da
musculatura lisa foram obtidos através do software LabChart 7 (ADInstruments)
para análise posterior (Figura 05).
Figura 5 – Sistema de registro das contrações mecânicas. Foto: LAFAMULI- Laboratório de Farmacologia do Músculo Liso- UFC, 2010.
Após a montagem, as preparações foram submetidas a um período de
estabilização (cerca de 60 minutos) tempo necessário para adaptação da preparação
às novas condições. Ao término deste período foi considerado que a preparação
atingiu seu novo tônus basal.
49
3.5.2 Protocolos experimentais
Para todos os experimentos, descritos a seguir, existiram preparações
controles e experimentais que foram submetidas aos mesmos protocolos e condições.
Os experimentos foram iniciados com uma contração controle induzida pela adição de
60mM de cloreto de potássio (K60) ao banho com o intuito de averiguar a viabilidade
do tecido. Quando duas contrações controles, sucessivas, mostraram amplitudes
similares, a preparação foi considerada viável para o experimento. Para avaliar a
integridade do endotélio, cada preparação foi pré-contraída por FE (0,1 µM) e quando
a amplitude da contração estava estável a preparação foi exposta à Ach na
concentração de 1µM. O endotélio foi considerado intacto se a ACh administrada
fosse capaz de induzir um relaxamento da musculatura lisa da aorta maior que 50%
da contração, preexistente.
Para avaliar se a atividade vasorrelaxante do linalol foi dependente do
endotélio, os experimentos foram realizados em anéis sem endotélio, que foi removido
mecanicamente, imediatamente após dissecção, por uma suave fricção do lúmen da
aorta com um fio de aço inoxidável. A ausência do efeito vasorrelaxante induzido pela
ACh foi tomada como uma evidência de que a preparação foi efetivamente desnudada
do endotélio.
Série 1: Nesta série, os efeitos relaxantes de concentrações crescentes do
linalol (1-5000 µM) sobre a contração mantida por K+ (80 mM) ou FE (0,1 µM) foram
estudadas (figuras 6, 7 e 8), em preparações de aorta com ou sem endotélio mantidas
em com Ca2+ nos experimentos realizados com o K+ e com endotélio quando o agente
contraturante foi a FE. O efeito do veículo também foi analisado. O linalol e veículo
foram adicionados de forma cumulativa.
Figura 6 – Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações sustentadas por K80 com endotélio.
50
Figura 7 – Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações
sustentadas por K80 sem endotélio.
Figura 8 – Representação esquemática do efeito relaxante do linalol em contrações
sustentadas por FE (0,1 M) com endotélio.
Série 2: Após verificar a responsividade do tecido pela indução de uma
contração por K60, a preparação de anéis de aorta foi mantida em uma solução de KB
sem CaCl2 e com quelante de Ca2+ (EGTA 1mM). Em seguida, a preparação foi lavada
com solução de KB sem Ca2+ e depois foi acrescentado ao banho, K60 e realizada
uma curva concentração-efeito ao Ca2+ pela adição de concentrações crescentes e
cumulativas de CaCl2 (0,1; 0,3; 1; 3; 10 e 20 mM). Esta curva foi tomada como
controle. A preparação então foi novamente lavada com KB com Ca2+ e EGTA (1 mM)
e uma nova curva concentração-efeito para o Ca2+ foi realizada, porém na presença de
100, 300 ou 1000 µ de linalol. As curvas concentração-efeito obtidas em presença
de linalol foram quantificadas e comparadas com a curva controle, ou seja, sem a
presença do constituinte em estudo (figura 9).
Figura 9 – Representação esquemática do efeito do linalol sobre as contrações de CaCl2 na presença de K60 sem Ca
2+.
Série 3: Nesta serie, o papel dos canais de potássio na mediação dos
efeitos vasorrelaxantes do linalol foi investigado. Para isso, os efeitos relaxantes do
linalol (1-5000 µM) foram estudados em preparações incubados 30 min precedentes à
51
adição do linalol com um dos seguintes inibidores dos canais de potássio: TEA (5 mM)
(figura 10) e 4 AP (3 mM) (figura 11). As mudanças no tônus vascular foram expressas
como porcentagem da contração induzida por FE.
Figura 10 – Representação esquemática do efeito do linalol sobre a contração sustentada
induzida por FE na presença de bloqueadores de canais de potássias (TEA 5mM).
Figura 11 – Representação esquemática do efeito do linalol sobre a contração sustentada induzida por FE na presença de bloqueadores de canais de potássias (4-AP 3mM)..
3.6 Análise Estatística
Todos os resultados foram expressos como média ± erro padrão da
média (EPM, n = 3-6 por grupo). O valor da EC50 (média geométrica ± 95%
intervalo de confiança), definido como a concentração do linalol (µM) requerida
para produzir 50% da redução da resposta máxima da contração induzida por
K+ (ou FE), foi utilizado para avaliar a sensibilidade vascular para este
monoterpeno. A significância (P < 0,05) dos resultados foi determinada pelo
uso de testes t de Student (pareado ou não pareado) e análise de variância a
uma via (concentrações ou grupos) ou duas vias (tratamento x doses ou
tratamento x concentrações), seguida pelo teste de contraste (Dunnett or
Holm-Sidak) quando apropriado. Os dados foram analisados através do
programa Sigma Plot 10 e o Sigma Stat 3,5.
52
4. RESULTADOS
4.1 Experimentos in vivo
Estudo dos efeitos cardiovasculares do linalol em ratos anestesiados:
influência da vagotomia bilateral
Em ambos os grupos, intactos e bivagotomizados, os níveis basais
da PAM e FC, antes das injeções de qualquer uma das doses do linalol,
permaneceram estáveis durante todo o período do registro (P > 0,05; ANOVA à
uma via). Portanto, os valores médios da PAM e da FC basais em ratos
anestesiados foram 108,2 ± 6,2 mmHg e 368 ± 15 batimentos/min (bpm),
respectivamente (n = 13 ratos). Em ratos intactos, injeções intravenosas de
doses crescentes do linalol (1, 5, 10 e 20 mg/kg) induziram uma hipotensão e
bradicardia (fase 2) dose-dependentes (P < 0,01; ANOVA a uma via) que se
tornaram significativas (P < 0,01, teste t de Student pareado) à partir de 1
(Figura 12) e 5 (Figura 13) mg/kg, respectivamente. Apenas nas doses de 10
(Figura 14) e 20 mg/kg (Figura 15), as respostas hipotensoras e
bradicardizantes do LIN foram bifásicas (Figura. 16). O primeiro componente
(fase 1) foi rápido com um tempo de latência oscilando entre 1,4-2,7 segundos,
já o segundo componente (fase 2) ocorre mais tardiamente com um tempo de
latência oscilando entre 4,8-11,1 segundos. A tabela 1 mostra os valores
médios do tempo de latência, em segundos, para a indução dos efeitos
hipotensores e bradicardizantes (fases 1 e 2) do linalol nas doses estudadas
em ratos intactos ou submetidos à bivagotomia cervical. Vale salientar que em
ratos intactos, o tempo de latência da fase 2 para hipotensão e bradicardia é
similar àquele registrado em ratos bivagotomizados (6,1-13,3 segundos).
53
Na dose de 10 mg/kg, a PAM e FC permaneceram
significativamente (P < 0,05, teste de Dunnett) reduzidos a 1 (37,37 ± 4,65 e -
16,55 ± 3,63%, respectivamente), 3 (-31,23 ± 6,17 e -16,18 ± 3,21%,
respectivamente) e 5 (-16,20 ± 4,72 e -12,79 ± 2,96%, respectivamente) min
após da administração. Já na dose de 20 mg/kg, a PAM e FC permaneceram
significativamente (P < 0,05, teste de Dunnett) reduzidos a 1 (-59,11 ± 3,34 e -
31,36 ± 3,01%, respectivamente), 3 (-49,04 ± 9,08 e -30,54 ± 4,06%,
respectivamente), 5 (-35,91± 10,05 e -30,78 ± 8,38%, respectivamente) e 10 (-
18,62 ± 5,81 e -15,31 ± 2,16%, respectivamente) min após da administração.
Em ratos bivagotomizados, injeções intravenosas de doses
crescentes do linalol (1, 5, 10 e 20 mg/kg) induziram uma hipotensão e
bradicardia (fase 2) dose-dependentes (P < 0.01, ANOVA a uma via) que se
tornam significativas também nas doses de 1 (Figura 12) e 5 (Figura 13) mg/kg,
respectivamente. Entretanto, a fase 1, para hipotensão e bradicardia, induzidas
pelo linalol nas doses de 10 (Figura 14) e 20 mg/kg (Figura 15) foi
complemente abolida (P < 0,01, teste t de Student pareado) em ratos
bivagotomizados. Isto não foi verificado para a fase 2.
54
Figura 12: Mudanças máximas da pressão arterial media (∆PAM) e da freqüência cardíaca
(∆FC) induzidas pela administração int ravenosa do linalol (1 mg/kg) em ratos anestesiados
antes ou depois da bivagotomia. Os dados (media ± EPM) foram expressos em porcentagem
dos valores basais (n = 6-7 ratos por grupo). *P < 0,05 pelo o teste t de Student pareado vs. os
valores basais.
55
Figura 13: Mudanças máximas da pressão arterial media (∆PAM) e da freqüência cardíaca
(∆FC) induzidas pela administração int ravenosa do linalol (5 mg/kg) em ratos anestesiados
antes ou depois da bivagotomia. Os dados (media ± EPM) foram expressos em porcentagem
dos valores basais (n = 6-7 ratos por grupo). *P < 0,05 pelo o teste t de Student pareado vs. os
valores basais.
56
Figura 14: Mudanças máximas da pressão arterial media (∆PAM) e da freqüência cardíaca
(∆FC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (10 mg/kg) em ratos anestesiados
antes ou depois da bivagotomia. A fase 1 da hipotensão e bradicardia do linalol foi
completamente abolida (#P < 0,01, teste t de Student pareado) pela bivagotomia. Os dados
(media ± EPM) foram expressos em porcentagem dos valores basais (n = 6-7 ratos por grupo).
*P < 0,05, **P < 0,01 pelo o teste t de Student pareado vs. os valores basais.
57
Figura 15: Mudanças máximas da pressão arterial media (∆PAM) e da freqüência cardíaca
(∆FC) induzidas pela administração intravenosa do linalol (20 mg/kg) em ratos anestesiados
antes ou depois da bivagotomia. A fase 1 da hipotensão e bradicardia do linalol foi
completamente abolida (#P < 0,01, teste t de Student pareado) pela bivagotomia. Os dados
(media ± EPM) foram expressos em porcentagem dos valores basais (n = 6-7 ratos por grupo).
*P < 0,05, **P < 0,01 pelo o teste t de Student pareado vs. os valores basais.
58
Doses do LIN
(mg/kg, i.v.) 1 5 10 20
Ratos intactos
Fase 1
Hipotensão AUSENTE AUSENTE 2,75 ± 0,10 1,82 ± 0,06
Bradicardia AUSENTE AUSENTE 2,06 ± 0,21 1,36 ± 0,49
Fase 2
Hipotensão 5,87 ± 0,15 8,46 ± 0,60 10,18 ± 0,50 11,13 ± 0,47
Bradicardia 4,83 ± 0,16 6,21 ± 0,57 7,28 ± 0,33 7,41 ± 0,49
Ratos
submetidos à
bivagotomia
Fase 1
Hipotensão AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE
Bradicardia AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE
Fase 2
Hipotensão 7,50 ± 0,38 9,43 ± 0,35 11,07 ± 0,43 13,29 ± 0,31
Bradicardia 6,14 ± 0,28 7,64 ± 0,40 8,57 ± 0,48 10,71 ± 0,61
Tabela III: Valores médios do tempo de latência (em segundos) para a indução dos efeitos
hipotensores e bradicardizantes (fases 1 e 2) pelo linalol (LIN) intravenoso (i.v.) nas doses
estudadas, em ratos intactos ou submetidos à bivagotomia cervical. Os dados foram expressos
em media ± EPM. (n = 6-7 ratos por grupo).
59
Figura 16: Traçado representativo mostrando as alterações bifásicas na pressão arterial média
(A: PAM) e na freqüência cardíaca (B: FC) induzidas pela administração intravenosa de linalol
(10mg/Kg) em ratos anestesiados. A seta indica o momento da injeção. B.p.m (batimentos por
minutos.
4.2. Experimentos in vitro
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada e induzida por
potássio em anéis de artéria aorta isolada de ratos.
Esta série experimental teve como finalidade estudar o efeito do
linalol sobre o acoplamento eletromecânico. Nas preparações com o endotélio
intacto, o linalol (1- 5000 M, n=6) relaxou completamente a contração induzida
60
e sustentada por K80 de maneira dependente de concentração, um efeito que
tornou significante a parir da concentração de 100 M, (p<0,001 ANOVA,
seguido de Holm-Sidak n=6) quando comparada com o controle (CTRL). O
veículo utilizado para dissolver o monoterpeno foi utilizado como controle,
nestas séries experimentais, em que o mesmo volume de solvente foi
acrescentado ao banho substituindo o linalol. A concentração capaz de
reverter 50% da contração induzida por K80 (EC50) nas preparações com
endotélio foi de 334,9 ± 17,9 M (figuras 17 ). Todos os dados expressos foram
comparados com o controle (n=3). Os efeitos da exposição ao composto foram
reversíveis em todas as preparações após uma hora de lavagem com KB.
Linalo l ( M )
1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o K
+ (
80
mM
)
-20
0
20
40
60
80
100
120
EN D + (n = 6)
C TR L EN D + ( n =3)
Figura 17: Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por K +
(80mM) em aorta isolada de ratos com END. Os c írculos cheios representam o grupo experimental (n = 6) e os círculos vazados o grupo controle (n = 3). Os resultados foram expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%. ―n‖= número de
experimentos. O s ímbolo * representa significância estatística para p < 0,05 em relação ao controle (ANOVA, Holm-Sidak). O eixo y representa a % da contração do K
+ 80 mM e o eixo x
representa as concentrações aplicadas de linalol.
*
61
Em relação aos experimentos realizados sem a presença do
endotélio vascular, percebe-se que o relaxamento produzido pelo linalol foi
significante a partir da concentração 300 M (p<0,001 ANOVA, n=7 ). Com EC50
de 388,4 ± 27,0 M. Controle (n=4; figura 12). Com isso, afirma-se que não
houve diferenças significativas entre as EC50 das preparações com e sem
endotélio (figura 13).
Linalo l ( M )
1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o K
+ (
80
mM
)
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
EN D - (n= 7)
C TR L EN D - (n= 4)
Figura 18: Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por K +
(80mM) em aorta isolada de ratos sem END. Os quadrados cheios representam o grupo
experimental (n = 7) e os quadrados vazados o grupo controle (n = 4). Os resultados foram expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%. ―n‖= número de experimentos. O s ímbolo * representa significância estatística para p < 0,05 em relação ao
controle (ANOVA, Holm-Sidak). O eixo y representa a % da contração do K+
80 mM e o eixo x representa as concentrações aplicadas de linalol.
*
62
Linalo l ( M )
1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o K
+ (
80
mM
)
-20
0
20
40
60
80
100
120
EN D + (n = 6)
C TR L EN D + ( n =3)
EN D - (n= 7)
C TR L EN D - (n= 4)
Figura 19: Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por K +
(80mM) em aorta isolada de ratos com e sem END. Os círculos cheios representam o grupo experimental (n = 6) e os círculos vazados o grupo controle (n = 3). Já os quadrados cheios
representam o grupo experimental (n = 7) e os quadrados vazados o grupo controle (n = 4). Os resultados foram expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%. ―n‖= número de experimentos. O símbolo * representa significância estatística para p < 0,05 em
relação ao controle (ANOVA, Holm-Sidak). O eixo y representa a % da contração do K+
80 mM e o eixo x representa as concentrações aplicadas de linalol.
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada de fenilefrina em
artéria isoloda de ratos.
O linalol também foi capaz de reverter à contração produzida por
fenilefrina (0,1 M). Este constituinte foi adicionado de forma cumulativa sobre o
platô da contração de fenilefrina (1-5000 M) (figura 13). O relaxamento obtido
M (p<0,05; two way
ANOVA seguido de Holm-Sidak (n=4).
* * *
63
Linalo l ( M )
0,1 1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o F
E (
0,1
M)
-20
0
20
40
60
80
100
120
EN D + (n= 4)
C TR L EN D + (n=3)
Figura 20: Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por FE
(0,1 M) em aorta isolada de ratos com endotélio. Os c írculos cheios representam o grupo experimental (n = 4) e os círculos vazados o grupo controle (n = 3). Os resultados foram
expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%. ―n‖= número de experimentos. O s ímbolo * representa significância estatística para p < 0,05 em relação ao
controle (ANOVA seguido de Holm-Sidak). O eixo y representa a % da contração do FE 0,1 M e
o eixo x representa as concentrações aplicadas de linalol.
Efeito Inibitório do Linalol na Contração Induzida por CaCl2 na Presença
de K60 em solução 0Ca2+ .
A fim de avaliar o efeito do LIN sobre os VOCCs, contrações foram
induzidas por influxo de Ca2+ em aorta isolada despolarizada por solução K60.
Inicialmente, segmentos de aorta com endotélio intacto foram incubados em
uma solução KB sem Ca2+ (0Ca2+) e, em seguida, concentrações cumulativas e
crescentes de CaCl2 (0,1–20 mM) foram adicionadas ao banho para promover
uma
contração. Logo depois, as preparações de aorta foram submetidas novamente
*
64
a uma curva concentração-efeito de CaCl2, porém em presença do linalol (100,
300 ou 1000 μM) adicionado previamente.
A contração evocada por CaCl2 (0,1–20 mM) foi dependente de
concentração e se tornou significante a partir da concentração de 0,5 mM (P <
0,05, ANOVA a uma via seguido de Dunnett) Sua amplitude máxima foi
alcançada na concentração de 20 mM. Em presença de 100 μM (n = 3) de
linalol,a tensão máxima alcançada por 20 mM de CaCl2 foi reduzida de forma
não significativa (P > 0,05, ANOVA a duas vias seguido de Holm-Sidak) para
81,71 ± 10,59 % do seu controle (1,48 ± 0,23 g). A contração se tornou
significante a partir da concentração de 1 mM (P < 0,05, ANOVA a uma via
seguido de Dunnett; (figura 21) .
Entretanto, as concentrações de 300 e 1000 μM de linalol foram
capazes de reduzir de forma estatisticamente significante (p < 0,05, ANOVA a
duas vias seguido de Holm-Sidak) a amplitude máxima da curva de CaCl2. Em
preparações expostas a 300 μM (n = 5) de linalol, a contração foi reduzida para
78,38 ± 3,64% do controle (1,54 ± 0,07 g) e tornou-se significativa a partir da
concentração de 3 mM (P < 0,05, ANOVA on ranks seguida de Dunnett; (figura
22). À concentração de 1000 μM (n = 5) de linalol induziu uma redução para
34,37 ± 8,29% do controle (1,45 ± 0,07 g) (figura 23). Nestas condições,
somente as concentrações de 10 e 20 mM de CaCl2 induziram uma contração
estatisticamente significante (P < 0,05, ANOVA a uma via seguido de Dunnett)
em relação à primeira concentração 0,1 mM.
65
Figura 21: Efeito do Linalol (100 μM) sobre a contração induzida pelo CaCl2 (0,1-20mM) em anéis isolados de aorta de ratos mantidos em meio sem Ca2+. Os resultados foram expressos
em % da resposta máxima ± EPM%. O símbolo * primeiro efeito significante para a curva controle (CNTL) e para a curva obtida na presença de LIN (P < 0,05, ANOVA a uma via seguido de Dunnett).
Figura 22: Efeito do linalol (300 μM) sobre a contração induzida pelo CaCl2 (0,1- 20 mM) em
anéis isolados de aorta mantidos em meio sem Ca2+. Os resultados foram expressos em % da resposta máxima ± EPM. O símbolo *indica o primeiro efeito significante: (P < 0,05, ANOVA a uma via seguido de Dunnett). O linalol desloca para direita a curva concentração-contração
*
66
induzida pelo CaCl2 (# P < 0,05, ANOVA a duas vias em relação ao controle).
Figura 23: Efeito do linalol (1000 μM) sobre a contração induzida pelo CaCl2 (0,1- 20 mM) em
anéis isolados de aorta mantidos em meio sem Ca2+. Os resultados foram expressos em % da
resposta máxima ± EPM. O símbolo *indica o primeiro efeito significante: (P < 0,05, ANOVA a uma via seguido de Dunnett). O LIN desloca para direita a curva concentração -contração induzida pelo CaCl2 (# P < 0,05, ANOVA a duas vias em relação ao controle).
Efeito relaxante do linalol sobre a contração sustentada de fenilefrina na
presença de bloqueadores de canais de potássio em artéria aorta isoloda
de ratos.
Esta série experimental teve como finalidade verificar a se a ação do
linalol sobre os canais de potássio. Foi analisado o efeito do linalol sobre as
contrações induzidas por feni lefrina (0,1 M) na presença de dois bloqueadores
de canais de potássio TEA (5mM) e 4 AP (3mM). Ao se adicionar ao linalol de
forma cumulativa observa-se que o mesmo induz relaxamento cuja EC50 foram
de 593 ± 42,0 M e de 1407 ± 47,0 M na presença de TEA (5mM) (figuras (25)
e 4AP (3mM) (figura 24e 25), respectivamente. Ao analisar os dados em
presença de 4AP observou-se que houve diferença estatisticamente
significante a partir da concentração de 300 M (p<0,05; two way ANOVA seguido
de Holm-Sidak), quando comparado ao controle.
67
Linalo l ( M )
0,1 1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o P
HE
0,1
M
-20
0
20
40
60
80
100
120
4Ap 3m M (n=6)
C R TL (n=4)
Figura 24:. Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por FE
(0,1 M) em aorta isolada de ratos com endotélio na presença de 4AP (3mM). Os c írculos cheios representam o grupo experimental (n = 6) e os círculos vazados o grupo controle (n =
4). Os resultados foram expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%. ―n‖= número de experimentos. O símbolo * representa significância estatística para p < 0,05 em
relação ao controle (two way ANOVA seguido de Holm-Sidak). O eixo y representa a % da
contração de FE (0,1 M) e o eixo x representa as concentrações aplicadas de linalol.
Já em relação ao relaxamento do linalol na presença do TEA,
verificou-se que não existiu diferença estatisticamente significante, quando
comparada ao controle (P< 0,05, ANOVA on Ranks seguido de Dunn’s).
*
68
Linalo l ( M )
0,1 1 10 100 1000 10000
% C
on
tra
çã
o d
e p
he
0,1
m
M
-20
0
20
40
60
80
100
120
TEA 5m M (n= 6)
C R TL (n=3)
Figura 25: Efeito do linalol (1- 5000 M) na reversão da contração induzida e mantida por FE
(0,1 M) em aorta isolada de ratos com endotélio na presença de TEA (5mM ). Os c írculos cheios representam o grupo experimental (n = 6) e os círculos vazados o grupo controle (n = 3). Os resultados foram expressos em % da resposta máxima da contração média % ± EPM%.
―n‖= número de experimentos. Não houve diferença significativa entre os dois grupos em
estudo(p>0,05; two way ANOVA seguido de Holm-Sidak). O eixo y representa a % da contração de
FE (0,1 M) e o eixo x representa as concentrações aplicadas de linalol.
69
5. DISCUSSÃO
Apesar do grande interesse em estudar os óleos essenciais e seus
constituintes, pouco é mencionado, na literatura internacional, a respeito das
ações do linalol sobre o sistema cardiovascular. Portanto, o presente estudo se
constitui em uma contribuição à literatura, tornando-se assim, relevante.
Os valores médios da PAM e FC basais em ratos anestesiados,
normotensos foram da mesma ordem de grandeza daqueles previamente
relatados para a mesma preparação (LAHLOU e al., 2005; de SIQUEIRA e
al.,2006b; 2010). Neste estudo, a administração i.v. de linalol nas doses de 10
e 20mg/kg induziram dois períodos de hipotensão e bradicardia. Inicialmente,
uma bradicardia rápida (tempo de latência de 1-2 segundos) ocorreu
coincidindo (um tempo de início de 2-3 segundos) com uma hipotensão arterial
(fase 1), seguida de uma diminuição tardia na pressão sanguínea, associada a
uma segunda bradicardia (fase 2). Todos estes efeitos, assim como os efeitos
in vitro são parcialmente reversíveis, excluindo a possibilidade de estarem
relacionados a um efeito tóxico do linalol. Ao nosso conhecimento, é a primeira
vez que tais efeitos cardiovasculares resultantes com a administração i.v. do
linalol foram relatados em ratos normotensos.
A fase 1, mas não a fase 2 para hipotensão e bradicardia induzidas
pelo linalol nas doses de 10 e 20 mg/kg foi complemente abolida pela
bivagotomia. Em ratos acordados pré-tratados com a metilatropina (um
antagonista colinérgico periférico), foi mostrado que esta fase 1 para
bradicardia foi complemente abolida, enquanto a hipotensão inicial não só foi
abolida, mas revertida em efeito pressor (dados não mostrados). Contudo,
estes resultados levam a sugerir que a fase 1 é caracterizada como um reflexo
vago-vagal como foi observado recentemente com o 1-nitro-2-feniletano, o
principal constituinte do OEAc, em ratos normotensos (de SIQUEIRA et al.,
2010) ou hipertensos (INTERAMINENSE, et al., 2010). Esta hipótese parece
estar corroborada por resultados preliminares (n = 2) que mostram que a fase
1, mas não a fase 2 para hipotensão e bradicardia induzidas pelo LIN (10
mg/kg, i.v.), foi completamente abolida pelo pré-tratamento perineural de
70
ambos nervos vagos com a capsaicina, um procedimento eficaz para
dessensibilizar seletivamente as fibras sensoriais do tipo C de origem cardíaca
ou pulmonar projetando para o núcleo do trato solitário (JANSCÓ e SUCH,
1983; SCHELEGLE et al., 2000). O único estudo em humanos mostrou que a
estimulação olfatória pela inalação do chá de jasmin induz uma bradicardia e
tem um efeito sedativo sobre o sistema nervoso autônomo, e que o linalol, um
dos seus componentes, seria em parte responsável por este efeito (KURODA
et al., 2005).
É muito provável que a fase 2 para hipotensão induzida pelo linalol
seja decorrente de uma ação direta deste monoterpeno na musculatura lisa
vascular, como foi observado recentemente com o 1-nitro-2-feniletano em ratos
normotensos (de SIQUEIRA e al. 2010) ou hipertensos (INTERAMINENSE et
al., 2010). Portanto, nós partimos para estudar os efeitos vasorrelaxantes do
linaol em anéis de aorta, assim como os possíveis mecanismos envolvidos
nestes efeitos.
Confirma-se então, juntamente com os dados encontrados in vivo
que o linalol apresentou efeito miorelaxante, acrescentando mais um efeito
proporcionado pelo linalol nos sistemas biológicos. O fator primordial deste
estudo em aorta isolada de rato é que este monoterpeno alcoólico apresenta
variadas vias de ações, muitas ainda a serem investigadas.
Nossos resultados mostram que o linalol apresentou efeito relaxante
sobre o acoplamento eletromecânico e farmacomecânico, ou seja, apresentou
efeito antiespasmódico indepentende do agente contraturante (K80 ou FE
0,1μM). Em relação ao acoplamento eletromecânico sabe-se que ao se
despolarizar a membrana, por exemplo, por aumentar a concentração de
potássio no meio extracelular promove-se uma desporalização da membrana
celular e conseqüentemente abertura dos VOCCs o que aumentará a [Ca2+]i,
resultando assim, na contração do MLV (REMBOLD, 1992; WEBB 2003). O
linalol apresentou efeito relaxante nas contrações evocadas por K80 na
presença e ausência de endotélio com IC50s
71
Foi avaliada, também, a participação do endotélio vascular, no que
concerne o acoplamento eletromecânico, e verificou-se que o linalol, como
outros terpenos (PEIXOTO-NEVES et al., 2010), aparentemente, é incapaz de
liberar fatores relaxantes derivados do endotélio como o NO ou FHDE
(CARVALHO et al., 2001), visto que não houve diferença estatística entre o
relaxamento de preparações com o endotélio intacto e aquelas com endotélio
removido.
Sobre o acoplamento farmacomecâncio o linalol foi capaz de relaxar
a contração induzida e mantida por FE (0,1 μM), na presença do endotélio. A
FE é um agonista α1-adrenérgico, que provoca a contração vascular por ativar
os ROCCs, (acoplamento farmacomecânico) (REMBOLD, 1992; WEBB 2003;
SOMLYO; SOMLYO, 1968). A IC50, nesta série experimental foi de 695,3
linalol tem potência maior em relaxar
preparações pré-contraídas com K+ (IC50 = 334,9 ± 17,9), o que indica a
atuação preferencial sobre VOCCs mais possivelmente os canais de Ca2+ do
tipo L comumente encontrados no MLV (KNOT et al., 1996). Nossos dados
corroboram com aqueles obtidos por Baccelli e colaboradores (2010). Estes
autores avaliaram o efeito relaxante de diversos terpenos no MLV, inclusive do
LIN sobre a contração induzida e mantida por KCl. O linalol mostrou IC50 de
281μM.
Foi sugerida outra via de investigação para avaliar se a ação do
linalol seria via VOCCs que é a utilização de bário para bloquear estes tipos de
canais. É sabido que o bário é um íon que tem preferência de atravessar a
membrana prioritariamente pelos VOCCs (MURRAY & KOTLIKOFF, 1991).
Outros terpenos atuam utilizando os VOCCs para produzir efeitos relaxantes
em MLV como, por exemplo, o ácido kaurenóico (TIRAPELLI et al., 2004).
Além disso, o linalol pode atuar para induzir seu relaxamento através dos
canais de K+ que, quando estão abertos, provocam, geralmente, um efluxo
deste íon, gerando hiperpolarização e relaxamento do MLV (KO, et al., 2008).
Por estes motivos, os canais de K+ também foram avaliados nesta
pesquisa. Estes canais são estruturas presentes na membrana da célula
muscular lisa do vaso e é importante para diversas funções fisiológicas como:
72
manutenção do tônus vascular, para regulação do potencial transmembrana
(NELSON e QUAYLE, 1995), diâmetro dos vasos, resistência vascular, fluxo
sanguíneo e na pressão arterial (STANDEN e QUAYLE, 1998). Já foram
identificados no MLV quatro tipos de canais seletivos para íon potássio: os
canais ativados por voltagem, ativados por Ca2+, sensíveis a ATP e os
retificadores (STANDEN e QUAYLE, 1998).
A classificação destes canais aconteceu em consequência à
existência de uma região que apresenta aminoácidos distintos que ficou
conhecida como região P (BIGGIN, ROOSILD e CHOE, 2000). Alguns agentes
têm ação bloqueadora destes canais como: TEA, 4AP, Glibenclamida,
iberotoxina dentre outros (KO, et al., 2008), estes bloqueadores podem
apresentar especificidades diferentes a determinados tipos de canais. O TEA,
por exemplo, apresenta-se como inibidor não seletivo para os canais de
potássio em altas concentrações, mas em baixas concentrações tem uma
especificidade maior para canais de potássio ativados por Ca2+ (KO et al.,
2008). Efeito este comprovado por COOK (1989 apud NIU. 2008) que afirma
que o TEA age como bloqueador não seletivo de canais de potássio na
concentração de 10mM. Já o 4 AP é um bloqueador seletivo de canais de K+
dependente de voltagem, tendo suas ações conhecidas em variados tipos de
músculos lisos (SATAKE, SHIBATA, SHIBATA,1996).
Nossos dados apontam que LIN na presença do 4-AP substância
que tem ação seletiva nos canais de potássio ativados por voltagem, apresenta
efeitos relaxantes reduzidos. Neste estudo, o monoterpeno apresentou uma
potencia reduzida na presença do 4-AP já que existiu um deslocamento da
curva para direita apresentando uma IC50 de 1047,0 ± 47,0 μM. Este desvio da
curva para a direita reforça a idéia que os canais K+ tem ação no relaxamento
vascular e que são provavelmente, uma dos alvos utilizados pelo linalol para
provocar um efeito antiespasmódico.
Após a verificação do bloqueio parcial pelo relaxamento
proporcionado pelo 4 AP, foi analisado o efeito do TEA e sua influência na ação
do linalol. Hipotetiza-se que este bloqueador não foi capaz de alterar seu
desempenho de relaxamento do componente em estudo já que sua IC50 foi de
73
593,0 ± 42,0μM. O que nos leva a indagar que o linalol tem outras fontes para
relaxar o MLV.
Nesta pesquisa nos propusemos a elucidar se o lianlol apresenta
efeitos sobre o sistema cardiovascular e isto foi constatado. O linalol atuou
reduzindo a FC e PAM. A redução PAM aconteceu, em parte pela ação do
mesmo no MLV. Ressalta-se que o linalol teve seu efeito restringido pela
presença do 4AP, preconizando que ele pode atuar promovendo relaxamento,
em parte, via canais de K+ ativados por voltagem. Contudo, muito falta para
elucidar os mecanismos de ação do efeito relaxante do linalol em anéis
aórticos. Experimentos futuros averiguando o papel dos receptores de IP3 do
RS, assim como alteração na sensibilidade do aparato contrátil ao Ca2+ na
mediação do efeito vasorrelaxante do linalol são necessários
Mediante ao breve relato, observou-se que o linalol um constituinte
derivado dos OEs encontrados em algumas das espécies de plantas presentes
nas regiões Norte e Nordeste do Brasil, mostrou apresentou efeitos sobre o
sistema cardiovascular de ratos normotensos. Efeitos estes, hipotensores e
relaxantes, por isso, a investigação ainda deve ser continuada, já que se abre
espaço para descoberta de novas substâncias antihipertensivas. Isso
autenticam o que foi descrito por Shimono et al., (2010) que substâncias
derivadas de plantas aromáticas tem ação antihipertensiva, incluindo o linalol e
inalação, efeito que foi intensificado quando este dois constituintes foram
associados. Por via oral, o linalol apresentou o mesmo efeito antihipertensivo
em ratos (ANJOS et al., 2008).
Desta forma, percebe-se a necessidade de pesquisar osmecanismos
de ação deste monoterpeno em diferentes modelos experimentais, justificando
a continuação desta pesquisa.
74
6. CONCLUSÃO
• O linalol apresenta ação sobre o sistema cardiovascular de ratos
normotensos;
• A injeção i.v. de linalol induziu dois períodos de hipotensão e
bradicardia. Inicialmente, uma bradicardia rápida (tempo de latência de 1-2
segundos) ocorreu coincidindo (um tempo de início de 2-3 segundos) com uma
hipotensão arterial (fase 1), seguida de uma diminuição tardia na pressão
sanguínea, associada a uma segunda bradicardia (fase 2).
• A fase 1 foi abolida pela bivagotomia sugerindo que esta mediada pelo
um reflexo vago-vagal.
• Já a hipotensão da fase 2 parece ser devida a uma ação
vasodilatadora do linalol sobre o MLV uma vez que este monoterpeno relaxou a
contração induzida por K+ de maneira concentração-dependente, um efeito
independente da presença de endotélio vascular funcional. Baseado sobre o
valor da IC50 do linalol no relaxamento da contração induzida pela FE, o linalol
parece atuar preferencialmente no acoplamento eletromecânico do que
farmacomecânico. Os resultados apontam para uma ação vasodilatadora do
linalol mediada parcialmente por inibição do efluxo de cálcio pelo VOCCs e
ROCCs, e parcialmente mediada por abertura de canais de potássio
dependente de voltagem. Entretanto, experimentos futuros averiguando o papel
dos receptores de IP3 do RS, assim como alteração na sensibilidade do
aparato contráti l ao Ca2+ na mediação do efeito vasorrelaxante do linalol, entre
outros possíveis mecanismos, são necessários.
75
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