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7.8: Outros medicamentos antimicrobianos - Biologia

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7.8: Outros medicamentos antimicrobianos

Uso de drogas antimicrobianas em animais produtores de alimentos e riscos associados à saúde humana: quais são, e quão fortes, são as evidências?

A resistência antimicrobiana é uma ameaça à saúde pública. Como o consumo de antimicrobianos em animais produtores de alimentos contribui para o problema, políticas que restrinjam o uso agrícola inadequado ou desnecessário de medicamentos antimicrobianos são importantes. No entanto, esta ligação entre o uso de antibióticos na agricultura e a resistência aos antibióticos permaneceu contestada por alguns, com efeitos potencialmente perturbadores nos esforços para avançar para o uso judicioso ou prudente desses medicamentos.

Texto principal

O objetivo desta revisão é avaliar sistematicamente os tipos de evidências disponíveis para cada etapa do caminho causal, desde o uso de antimicrobianos em fazendas até o risco para a saúde pública humana, e avaliar a força das evidências dentro de uma avaliação, desenvolvimento e avaliação de graus de recomendações '(GRADE) framework. A revisão demonstra claramente que há evidências científicas convincentes disponíveis para apoiar cada etapa do caminho causal, desde o uso de antimicrobianos em fazendas até uma carga de saúde pública causada por infecções com patógenos resistentes. É importante ressaltar que o patógeno, o medicamento antimicrobiano e o regime de tratamento e o ambiente geral (por exemplo, tipo de alimento) podem ter impactos significativos sobre a rapidez com que a resistência emerge ou se espalha, por quanto tempo a resistência pode persistir após cessar as exposições aos antimicrobianos e quais podem ser os impactos para a saúde pública associados ao uso de antimicrobianos em fazendas. Portanto, uma quantificação exata da carga de saúde pública atribuível ao uso de drogas antimicrobianas na pecuária em comparação com outras fontes permanece um desafio.

Conclusões

Mesmo que mais pesquisas sejam necessárias para fechar as lacunas de dados existentes, obter uma melhor compreensão de como os medicamentos antimicrobianos são realmente usados ​​em fazendas ou confinamentos e quantificar o risco associado ao uso de antimicrobianos na pecuária, essas descobertas reforçam a necessidade de agir agora e restringir uso de antibióticos na pecuária até as instâncias necessárias para garantir a saúde e o bem-estar dos animais.


Introdução

O que são terpenos?

Os terpenos, também conhecidos como isoprenóides, são o maior e mais diverso grupo de compostos naturais encontrados principalmente em plantas, mas classes maiores de terpenos, como esteróis e esqualeno, podem ser encontradas em animais. Eles são responsáveis ​​pela fragrância, sabor e pigmento das plantas. 1 Os terpenos são classificados com base na organização e no número de unidades de isopreno que contém (ver nota de rodapé 1). Uma unidade de isopreno é um bloco de construção de terpenos que é um hidrocarboneto gasoso que contém a fórmula molecular C5H8 (ver nota de rodapé 1). Terpenos e terpenóides são termos frequentemente usados ​​alternadamente, mas os dois termos têm pequenas diferenças terpenos são um arranjo de unidades de isopreno que ocorrem naturalmente, compostos cíclicos de 5 carbonos voláteis e insaturados que exalam um cheiro ou um sabor para se defender dos organismos que se alimentam de certos tipos de plantas (ver nota de rodapé 1). Os terpenos têm muitas funções em plantas, como termoprotetor, funções de sinalização, e não se limitam a pigmentos, aromatizantes e solventes, mas também têm vários usos medicinais (Yang et al. 2012). A Tabela 15.1 mostra os diferentes tipos de terpenos discutidos neste capítulo, juntamente com um exemplo desse terpeno.

Tabela 15.1

Diferentes tipos de terpenos e suas propriedades

ClassificaçãoÁtomos de carbonoEspécies produzidas a partir deUsos medicinaisReferências
MonoterpenosC10Quercus ilexFragrâncias, repelentesLoreto et al. (2002)
SesquiterpenosC15Helianthus annuusTrate malária, trate infecções bacterianas e enxaquecasChadwick et al. (2013)
DiterpenosC20Euphorbia, sálvia miltiorrhizaAntiinflamatórios, doenças cardiovascularesVasas e Hohmann (2014), Zhang et al. (2012)
TriterpenosC30Centella asiaticaCicatrização de feridas, aumenta a circulaçãoJames e Dubery (2009)

Plantas que contêm terpeno medicinal

O terpeno é um composto natural com várias propriedades médicas e encontrado em plantas e animais (Gershenzon 2007). Entre os produtos naturais que medeiam interações antagonistas e benéficas dentro do organismo, o terpeno desempenha uma variedade de funções (Gershenzon 2007). O terpeno protege muitos organismos vivos como microorganismos, animais e plantas de estresses abióticos e bióticos (Gershenzon 2007). O terpeno pode afastar patógenos, predadores e competidores. Os organismos vivos usam o terpeno por vários motivos, como fins medicinais e comunicações sobre alimentos, companheiros ou inimigos (Gershenzon 2007). É impressionante como diferentes organismos usam o terpeno para propósitos comuns, embora o terpeno contenha muitas formas e variedades (Gershenzon 2007).

Até agora, apenas uma pequena porcentagem do terpeno foi investigada (Franklin et al. 2001). A cannabis é uma das fontes mais comuns de terpeno medicinal (Franklin et al. 2001). Esta planta contém muitas propriedades medicinais como anticâncer, antimicrobiana, antifúngica, antiviral, anti-hiperglicêmica, analgésica, antiinflamatória e antiparasitária (Franklin et al. 2001). O terpeno também é usado para aumentar a penetração na pele e prevenir doenças inflamatórias (Franklin et al. 2001). Hoje em dia, os medicamentos modernos usam grandes escalas de terpeno para vários medicamentos de tratamento (Franklin et al. 2001).

Existem plantas comumente usadas como chá (Melaleuca alternifolia), tomilho, cannabis, Salvia lavandulifolia (Sálvia espanhola), frutas cítricas (limão, laranja, tangerina) etc. que fornecem uma ampla gama de valores medicinais (Perry et al. 2000). O óleo da árvore do chá cresceu em popularidade nos últimos anos quando se trata de medicina alternativa (Perry et al. 2000). O óleo da árvore do chá é um óleo essencial volátil famoso por suas propriedades antimicrobianas e atua como o ingrediente ativo usado para tratar infecções cutâneas (Carson et al. 2006). Além do sabor que confere aos alimentos, o óleo essencial contém propriedades antimicrobianas (Bound et al. 2015). O tomilho é uma das plantas que sintetizam álcoois terpênicos e fenóis que contêm poderosas propriedades antibacterianas e antifúngicas (Bound et al. 2015). O terpeno sintetizado a partir da cannabis também serviu por muito tempo como remédio (Perry et al. 2000). Eles também contêm propriedades psicoativas e são usados ​​contra muitas doenças infecciosas (Perry et al. 2000). é famosa por drogas antidemência (que aumentam a memória atual), aumentando a atividade colinérgica por meio da inibição da colinesterase (Perry et al. 2000). O método de exame in vitro foi usado para estudar os efeitos dos terpenos constituintes na acetilcolinesterase eritrocitária humana (Perry et al. 2000). Algumas das propriedades medicinais dos terpenos estão listadas na Tabela 15.2.

Tabela 15.2

Propriedades medicinais de terpenos de diferentes fontes

TerpenoPropriedades medicinaisReferências
Árvore do cháContém o ingrediente ativo para tratar infecções cutâneasCarson et al. (2006)
TomilhoPossui poderosas propriedades antibacterianas e antifúngicasBound et al. (2015)
CannabisPossui propriedades psicoativas e é usado contra muitas doenças infecciosasFriedman et al. (2006)
Sábio espanholAumenta a memória e é usado em medicamentos anti-demênciaLopresti (2016)
Frutas cítricasMedicamentos contra pediculoseMehlhorn et al. (2011)
CitralEfeitos antibacterianos e antifúngicosSilva et al. (2008)
Capim-limãoRepelente de insetosSilva et al. (2008)

Propriedades associadas ao terpeno

Propriedades importantes associadas ao terpeno são difíceis de enfatizar (Franklin et al. 2001). Existem muitos usos importantes com terpeno e estes incluem propriedades anti-inseto, propriedades antimicrobianas e propriedades anti-herbívoro (Franklin et al. 2001). O terpeno pode ser extraído através de plantas e através de alguns insetos (Franklin et al. 2001).

Anti-inseto

Sem o uso de produtos químicos que podem conter efeitos colaterais, o terpeno é uma alternativa saudável para afastar os insetos (Franklin et al. 2001). Existem muitos pesticidas feitos para matar pragas domésticas como piolhos ou ácaros (Franklin et al. 2001). Nesses casos, é muito importante garantir que esses pesticidas não afetem os seres humanos de maneira prejudicial (Franklin et al. 2001). Existem muitas opções, como shampoo, sprays, loções que foram fabricadas contra pragas que incluem um ou mais terpenos que são empregados na presente invenção (Franklin et al. 2001). Esses terpenos que ocorrem naturalmente geralmente não são modificados, eles foram usados ​​em sua forma bruta e a agência de proteção do meio ambiente nos EUA classificado como & # x0201cGRAS & # x0201d que significa Geralmente Considerado como Seguro (Franklin et al. 2001).

Certos terpênicos são altamente eficazes contra piolhos e ovos de piolhos e há uma chance menos significativa de desenvolvimento de resistência contra esses pesticidas à base de terpênios, a razão para isso são seus modos de ação observados (Franklin et al. 2001). Ao contrário de outros tipos de medicamentos para pediculose, essas invenções instantâneas baseadas em terpeno não são neurotoxinas (Franklin et al. 2001). Os terpenos também são usados ​​combinados com terpeno aldeído chamado citral. O Citral é derivado de um óleo essencial extraído do capim-limão () (Franklin et al. 2001). O Citral possui propriedades antibacterianas e antifúngicas, enquanto o capim-limão possui propriedades anti-insetos (Franklin et al. 2001).

Uma série de formulações anti-inseto contém muitos terpenos (Franklin et al. 2001). A maioria desses pesticidas é uma mistura de terpeno e citral (Franklin et al. 2001). A Tabela 15.3 consiste no que esses terpenos incluem.

Tabela 15.3

Terpenos adicionados em formulações anti-inseto

Tipo terpenoFunçãoRecursosReferências
LimoneneIsso é fortemente preferido. Limoneno aumenta as propriedades de outros terpenosO limoneno redestilado tem menos odor, mais estável do que o d-limonenoFranklin et al. (2001)
Beta-iononaPropriedades antibacterianas e antifúngicasA beta-ionona tem valor profilático.Mikhlin et al. (1983)
GeraniolAtividade de nível semelhante como beta-ionona. Geraniol possui propriedades antibacterianas e antifúngicas.Geraniol dá uma fragrância agradável.Chen e Viljoen (2010)
EugenolEste também é o terpeno ativo no óleo de cravo. Este possui propriedades anestésicas que ajudam com a coceira que vem com picadas de insetos. Também contém propriedades antibacterianas e antifúngicasContém uma fragrância distinta que é como geraniolFranklin et al. (2001)
MyrcenePossui propriedades antifúngicas e antibacterianasFamosa por suas propriedades de fragrânciaFilipowicz et al. (2003)

Antimicrobiano

Propriedades antimicrobianas ou a capacidade de matar ou parar o crescimento de um microorganismo em terpenos são comumente usadas na medicina tradicional e moderna (Himejima et al. 1992). Existem muitos terpenos com atividades antimicrobianas (Himejima et al. 1992). As seguintes plantas produzem terpenos que têm propriedades antimicrobianas: Pinus ponderosa (Pinaceae), especiarias (sálvia, alecrim, cominho, cominho, cravo e tomilho), Própolis cretense, Helichrysum italicum, Rosmarinus officinalis, e assim por diante (Himejima et al. 1992). Esses terpenos antimicrobianos também podem ser usados ​​contra patógenos de origem alimentar como, e (Himejima et al. 1992).

o extrato celular contém uma ampla gama de atividades antimicrobianas (Himejima et al. 1992). Após vaporização e destilação de Pinus ponderosa extrato celular, um destilado e um resíduo são obtidos (Himejima et al. 1992). O destilado consiste em monoterpenos e alguns sesquiterpenos, enquanto o resíduo consiste em quatro ácidos diterpênicos (Himejima et al. 1992). Também foi relatado que quando um dano físico é causado ao pinheiro ou qualquer outro terpeno contendo árvore de ataques de insetos, resina que contém segredo de terpeno para proteger a árvore de danos posteriores (Himejima et al. 1992).

Cinco tipos diferentes de terpeno podem ser isolados, eles são, os diterpenos, ácido 14,15-dinor-13-oxo-8 (17) -labden-19-óico e uma mistura de labda-8 (17), 13E- oleato, palmitato e triterpeno de dien-19-carboxi-15-ilo (Popova et al. 2009). A análise espectroscópica e a evidência química foram usadas para estabelecer as estruturas dos diferentes compostos (Popova et al. 2009). Esses compostos que foram isolados do terpeno foram testados quanto à sua atividade antimicrobiana contra bactérias como gram positivas e gram negativas (Popova et al. 2009). Tudo foi testado para fungos patogênicos humanos com atividade antimicrobiana de amplo espectro (Popova et al. 2009).

O óleo essencial foi analisado por cromatografia gasosa e espectrometria de massa para fracionamento em terpeno e terpenóide. Cinqüenta e dois compostos, incluindo hidrocarbonetos do óleo & # x003b1-pineno (10,2%), & # x003b1-cedreno (9,6%), aromadendreno (4,4%), & # x003b2-cariofileno (4,2%) e limoneno (3,8%) , acetato de nerila (11,5%), pentanoato de 2-metilciclohexila (8,3%), octanoato de 2-metilciclohexila (4,8%) e acetato de geranila (4,7%) foram identificados (Mastelic et al. 2017).

Monoterpenos

Os menores terpenos são monoterpenos. Eles contêm o composto C10H16, vêm de diferentes flores, frutos e folhas e são conhecidos como o principal componente de óleos essenciais, fragrâncias e muitos isômeros estruturais (ver nota de rodapé 1). Os monoterpenos também são os mais perfumados de todas as classes de terpenos (ver nota de rodapé 1). Exemplos de tipos de monoterpenos encontrados em aromas naturais são & # x003b1-pineno, que confere aroma a pinheiros, e limoneno de plantas cítricas (ver nota de rodapé 1).

O que se pensa ser um dos principais propósitos dos monoterpenos é atrair polinizadores ou servir ao propósito de repelir outros organismos de se alimentarem de plantas. Eles também podem estar relacionados ao processo de floração das plantas (Loreto et al. 2002). Eles são isolados de suas fontes vegetais por destilação com vapor e têm pontos de ebulição na faixa de 150 & # x000a0& # x000b0C a 185 & # x000a0& # x000b0C (ver nota de rodapé 1). Monoterpenos são purificados por destilação fracionada em pressões que são reduzidas ou usam outro processo para formar um derivado cristalino (ver nota de rodapé 1).

Emissão de monoterpeno sob estresse por calor

Muitos estudos testam a hipótese de altas emissões de monoterpenos sob altas temperaturas usando as folhas de Quercus ilex, também conhecido como carvalho perene (Tabela 15.1). A árvore perene é nativa da região mediterrânea, onde tem que sobreviver sob condições quentes e secas e a síntese desses monoterpenos pode ter sido um mecanismo adaptativo para as plantas sobreviverem ao estresse térmico. 2 Esta árvore não emite isoprenos, mas emite monoterpenos e é capaz de lidar com diferentes estresses ambientais, como seca, sal e calor (ver nota de rodapé 2). Um estudo particular feito por Loreto et al. (2002) foram conduzidos para visualizar a produção de monoterpenos em resposta a altas temperaturas e para ver se a termotolerância é aumentada com monoterpenos (Loreto et al. 2002). Neste estudo, as folhas foram expostas em 5 & # x000a0& # x000b0Intervalos C variando das temperaturas 30 & # x000a0& # x000b0C a 55 & # x000a0& # x000b0C e folhas foram mantidos em condições nas quais inibiram ou permitiram a síntese de monoterpenos (Loreto et al. 2002). Os resultados encontrados nesta experiência foram a descoberta de sete monoterpenos mais abundantes que foram emitidos na temperatura máxima de 35 & # x000a0& # x000b0C e diminuiu sua abundância ao longo do tempo conforme as temperaturas aumentaram e & # x003b1-pineno teve a maior abundância de emitância em 35 & # x000a0& # x000b0C, bem como outros terpenos, mas bastante reduzido em temperaturas mais altas (Loreto et al. 2002). Em 55 & # x000a0& # x000b0C os monoterpenos, mirceno e limoneno tiveram taxas de emissão mais altas em comparação com temperaturas em torno de 35 & # x000a0& # x000b0C (Loreto et al. 2002). A fotossíntese também diminuiu quando as folhas foram expostas a qualquer temperatura superior a 30 & # x000a0& # x000b0C e em 55 & # x000a0& # x000b0C mostrou uma perda de CO2 e a recuperação ocorreu por volta de 30 & # x000a0& # x000b0C (Loreto et al. 2002). No geral, os monoterpenos mostraram que sua temperatura ótima para emissão era em torno de 30 & # x0201335 & # x000a0& # x000b0C (Loreto et al. 2002). Pesquisadores provam que a emissão de monoterpenos está sob controle enzimático devido às suas temperaturas ótimas (Loreto et al. 2002).

Sesquiterpenos

Sesquiterpenos, contendo a fórmula química C15H24, são compostos muito maiores do que os monoterpenos e são muito mais estáveis ​​em comparação. 3 São isolados por destilação com vapor ou por extração e purificados por métodos como a destilação fracionada a vácuo ou cromatografia gasosa (ver nota de rodapé 1). A oxidação ou rearranjo de unidades de isopreno que são feitas para sesquiterpenos produzem os sesquiterpenóides correspondentes (ver nota de rodapé 1). Os sesquiterpenos ocorrem naturalmente e são encontrados em plantas, fungos e insetos e agem como um mecanismo de defesa ou atraem parceiros com feromônios em insetos (ver nota de rodapé 1). Compostos acíclicos de sesquiterpenos, como farnesanos, podem ser usados ​​como pesticidas naturais para insetos e também como feromônios para alguns insetos e mamíferos, como elefantes, para atrair parceiros ou marcar seu território (ver nota de rodapé 1).

Os sesquiterpenos têm um papel vital nos hormônios de crescimento das plantas e propriedades de sinalização em resposta ao seu ambiente (Giraudat 1995). O ácido abscísico tem um papel nas plantas, como desenvolvimento, germinação, divisão celular e síntese de armazenamento e sinalização de proteínas (Giraudat 1995). Ele também desempenha um papel nas plantas em resposta a vários estresses ambientais. Ele regula o fechamento do estoma, regulando os canais iônicos e a troca de água através da membrana plasmática (Giraudat 1995). ADP-ribose cíclica sinaliza ácido abscísico em resposta às condições de estresse da seca do meio ambiente (Giraudat 1995). O ácido abscísico não é exclusivo das plantas, ele demonstrou estar presente no sistema nervoso central de outros organismos, como porcos, e pode desempenhar um papel em humanos como uma citocina pró-inflamatória e estimuladora da liberação de insulina no pâncreas humano (Chadwick et al. 2013). O gossipol é um sesquiterpeno encontrado no algodão. Possui propriedades anticâncer e pode inibir potencialmente a fertilidade em humanos do sexo masculino, por isso deve ser removido dos óleos essenciais e de vários outros produtos antes do uso ou consumo humano. Avarol, um sesquiterpenóide que demonstrou ter usos antimicrobianos e antifúngicos, é eficaz contra o vírus da AIDS em humanos (ver nota de rodapé 3). 4

As propriedades medicinais dos sesquiterpenos normalmente vêm de plantas com flores incluídas na família Asteraceae, que incluem, mas não se limitam a girassóis, malmequeres e margaridas. Esta família de flores é um recurso significativo para potentes lactonas sesquiterpênicas, que geralmente são encontradas nas folhas e na porção da flor das plantas e são constantemente produzidas em altos níveis (Chadwick et al. 2013).O papel dos sesquiterpenos nessas plantas com flores não é feito exclusivamente para uso humano, mas com o propósito de proteger a planta de predadores e são produzidos de novo em resposta ao ataque microbiano e proteção contra raios ultravioleta (Chadwick et al. 2013). Seu sabor amargo é um mecanismo de defesa contra os herbívoros de se alimentar deles, mas alguns têm sabores doces ou gostos que são agradáveis ​​a certos organismos com o propósito de espalhar suas sementes e serem fertilizados em diferentes áreas (Chadwick et al. 2013). Os sesquiterpenos têm muitos usos na medicina ocidental tradicional porque contêm muitas atividades anticâncer, antiplasmódicas e antiinflamatórias (Chadwick et al. 2013). Os sesquiterpenos lactonas são capazes de reduzir as úlceras estomacais em algumas pessoas e também estão presentes em medicamentos antimaláricos poderosos (Chadwick et al. 2013). Artemisinina, um metabólito produzido a partir de Artemisia annua, que contém lactona sesquiterpênica produzida nas raízes e nos brotos das plantas, é usado em medicamentos para tratar a malária (Chadwick et al. 2013). Outros usos desta família de flores são para o tratamento de infecções bacterianas, enxaquecas e para melhorar a pele (Chadwick et al. 2013). O ópio da alface tem sido usado por muitos anos como analgésico (Chadwick et al. 2013).

Diterpenos

Os diterpenos são compostos químicos de ocorrência natural que contêm a fórmula molecular C20H32. Os diterpenos têm grupos fisiologicamente ativos, como a atividade da vitamina A, bem como hormônios de crescimento das plantas que regulam a germinação, floração e mudam os ciclos reprodutivos (de reprodução assexuada para sexual) das plantas (Lee et al. 2015). Eles também podem ser classificados como fitol, que é um diterpeno acíclico oxigenado. Mais de 650 diterpenóides foram isolados de Euphorbia plantas, que é um gênero muito diverso de plantas com flores (Popova et al. 2009). Os diterpenos têm muitos benefícios terapêuticos, como antitumorais, citotóxicos e antiinflamatórios (Vasas e Hohmann 2014). Eles estão presentes em medicamentos anticâncer, como o taxol, e o promotor do tumor, o forbol (Vasas e Hohmann 2014).

Tanshinones são uma classe de diterpenos que são isolados de raízes secas ou rizomas de uma erva na medicina tradicional chinesa também conhecida como Danshen ou Tanshen (Zhang et al. 2012). As tanshinones foram isoladas pela primeira vez na década de 1930 e, desde então, mais de 90 produtos químicos foram identificados e divididos em dois grupos: 40 lipofílicos e 50 hidrofílicos (Zhang et al. 2012). As tanshinones foram recentemente pesquisadas extensivamente por suas propriedades anticâncer in vitro e in vivo (Zhang et al. 2012). Seu uso potencial como uma droga anticâncer vem de sua ampla gama de atividades, como antiproliferação e inibição da adesão, migração e invasão (Zhang et al. 2012). Análogos da tansinona foram sintetizados em muitos ensaios clínicos porque têm muitos atributos anticâncer (Lee et al. 2015). Esta erva tem sido usada em muitos países asiáticos para soluções preventivas e terapêuticas para muitas doenças, como doenças cardíacas, doenças vasculares e artrite (Zhang et al. 2012). As tansinonas também podem reduzir a inflamação e aumentar as respostas imunológicas (Zhang et al. 2012).

Cafestol e kahweol são álcoois diterpênicos encontrados no óleo derivado dos grãos de café. Essas estruturas químicas são muito semelhantes, mas diferem apenas por uma ligação dupla extra que está presente na estrutura química do kahweol & # x02019s. 5 Pesquisadores relataram que o café reduz o risco de depressão em mulheres, câncer de próstata em homens, derrame, diabetes e alguns tipos de câncer (ver nota de rodapé 5). Acredita-se que as propriedades antiinflamatórias e antioxidantes desses diterpenos em particular sejam responsáveis ​​por tais eventos (ver nota de rodapé 5). O café também beneficia o fígado, reduzindo as enzimas hepáticas que são em resposta à inflamação e aos danos e pode oferecer alguma proteção contra o câncer de fígado (ver nota de rodapé 5). O resultado adverso desses diterpenos é que eles aumentam o nível de colesterol, mas parece estar limitado ao café que não foi filtrado e tem gotículas oleosas de cafestol e kahweol (ver nota de rodapé 5). O café filtrado pode não ter muito impacto nos níveis de colesterol (ver nota de rodapé 5).

Triterpenos

Os triterpenos são compostos por três ou seis unidades de isopreno e têm a fórmula química C30H48 que inclui esteróides e esteróis com esqualeno sendo o precursor biológico de todos os triterpenos (ver nota de rodapé 1). Os triterpenos são produzidos por animais, plantas e fungos. Eles desempenham um papel como precursores de esteróides em organismos animais e vegetais e são derivados do ácido mevalônico (ver nota de rodapé 1). As saponinas vêm da pele de muitas plantas e têm propriedades semelhantes a emulsões que as tornam excelentes detergentes no sistema digestivo humano (ver nota de rodapé 1). As estruturas químicas das saponinas esteróides são semelhantes aos hormônios produzidos no corpo humano (ver nota de rodapé 1).

Os usos medicinais dos triterpenos não são tão reconhecidos como outros tipos diferentes de terpenos, mas seus usos estão sendo continuamente investigados por pesquisadores. Suas propriedades foram estudadas para atividades anticâncer, antioxidante, antiviral e anti-aterosclerótica (Nazaruk e Borzym-Kluczyk 2015). Alguns estudos têm mostrado que existe um potencial promissor para o uso de triterpenos para pessoas com diabetes, visando reduzir os níveis de glicose e também reduzindo os inibidores da doçura em alimentos doces e de alto teor calórico (Nazaruk e Borzym-Kluczyk 2015). As saponinas têm propriedades de desintoxicação e agem como um diurético para os rins e propriedades de cicatrização de feridas (Nazaruk e Borzym-Kluczyk 2015).

Tetraterpenos

Os tetraterpenos também são conhecidos como carotenóides que têm a fórmula molecular C40H56 e podem estar na categoria de terpenos porque são feitos de unidades de isopreno. 6 A maioria dos carotenóides são altamente insaturados e, por esse motivo, são extremamente difíceis de isolar e purificar (ver nota de rodapé 1). Eles são encontrados em todos os diferentes tipos de fungos, bactérias e plantas e são principalmente responsáveis ​​por pigmentos vegetais e animais solúveis em gordura vermelhos, amarelos ou laranja (ver nota de rodapé 6). Um dos tetraterpenos mais comuns e importantes é o beta-caroteno, que contribui para o pigmento amarelo das cenouras. É importante para os mamíferos, especialmente porque é um precursor na produção de vitamina A e outros terpenóides importantes para a visão (ver nota de rodapé 1).

Foi demonstrado que os terpenos de ordem superior aumentam a termotolerância (Singsaas 2001). A permeabilidade das membranas tilacóides aumenta em altas temperaturas e isso acontece por um aumento na fotofosforilação cíclica ao redor do fotossistema II (Singsaas 2001). Quando a temperatura da atmosfera continua a subir, o sistema de fotofosforilação não consegue acompanhar o vazamento de prótons, o que faz com que o gradiente transmembrana caia e ocorra uma redução na síntese de ATP (Singsaas 2001). Todos esses eventos podem causar redução no estado de ativação Rubisco devido a uma inibição da regeneração RuBP (Singsaas 2001).

Caminho MEP

A via MEP, também conhecida como via não-mevalonato ou via metileritritol fosfato, é uma via metabólica para a biossíntese de isoprenóides que cria os produtos isopentenil pirofosfato (IPP) e dimetilalil pirofosfato (DMAPP). Essa via ocorre nos cloroplastos e produz monoterpenos, sesquiterpenos específicos, diterpenos e carotenóides (Zhang et al. 2012). A aplicação vital desta via é desenvolver agentes antimicrobianos para doenças como a malária e doenças sexualmente transmissíveis (Hunter 2007). Uma vez que esta via não ocorre em humanos, é um recurso valioso para desenvolver drogas antibacterianas e antiparasitárias (Seemann et al. 2009).

Os primeiros passos desta via envolvem piruvato e d-gliceraldeído 3-fosfato para produzir DOXP que é catalisado por 1-desoxi-d-xilulose-5-fosfato (DXS) (Hunter 2007). 1-desoxi-d-xilulose-5-fosfato redutoisomerase, também conhecido como IspC, cobre DOXP para MEP. De MEP, ele reage com CTP para criar 4-difosfocitidil-2C-metil-d-eritritol (Hunter 2007). Um fosfato é liberado nesta reação e, em seguida, reage com IspE dependente de ATP para formar 4-difosfocitidil-2C-metil-d-eritritol 2-fosfato e ADP e, em seguida, reage com a enzima IspF para criar 2C-metil-d-eritritol 2,4-ciclodofosfato (Hunter 2007). A enzima requer cátions metálicos. Então, finalmente, na etapa menos compreendida da reação, as duas enzimas, IspG e IspH, fazem os dois produtos, IPP e DMAPP, usando uma redução de dois elétrons (Hunter 2007). A via é regulada pelo controle da repressão ou ativação da expressão gênica por meio de loops de feedback dentro da via ou por moléculas efetoras que têm como alvo uma enzima ou atividades a jusante (Hunter 2007).

Caminho MVA

A via do MVA ou via do ácido mevalônico ocorre no citosol. É responsável pela síntese de esteróis, sesquiterpenos específicos, e também pode desempenhar um papel na síntese de transinonas (Zhang et al. 2012). Em bactérias gram-positivas, os genes nas vias metabólicas, como o MVA, são organizados em operons e acredita-se que sejam regulados por transcrição (Hunter 2007).

Cannabis

O uso de cannabis está aumentando para usos medicinais que comumente tratam a dor, os efeitos colaterais da quimioterapia em pacientes com câncer, como náusea, ansiedade e depressão, e seus usos e benefícios estão continuamente sendo pesquisados ​​por cientistas (Cathcart et al. 2015). Existem pelo menos 80 compostos provenientes da planta cannabis que são considerados canabinóides que causam efeitos psicotrópicos no cérebro humano devido ao CB1 receptores (Klein et al. 2011). O principal ingrediente ativo, delta-9-tetrahidrocanabinol, também conhecido como THC, é um agente psicoativo e é um foco de controvérsia na sociedade porque se liga aos receptores endocanabinóides humanos em áreas do cérebro, como o hipocampo e o córtex frontal, que são responsáveis ​​pela memória, cognição e atenção. 7 O THC funciona ao tomar o lugar dos endocanabinóides, substâncias químicas que ocorrem naturalmente no corpo humano (ver nota de rodapé 7). Uma das moléculas mais comuns e conhecidas que o THC substitui no corpo humano é chamada de anadamida (ver nota de rodapé 7). Até hoje, os cientistas estão pesquisando para descobrir o papel exato dessa molécula no corpo humano.

O canabidiol, ou CBD, também é um ingrediente comum na cannabis, mas em comparação com o THC, não é psicoativo e pode reduzir potencialmente os efeitos do THC (Klein et al. 2011). O CBD não se liga aos mesmos receptores que o THC no corpo humano e atua inibindo FAAH ou as enzimas hidroxilas amidas de ácidos graxos (ver nota de rodapé 7). Esta enzima é responsável por degradar a anadamida no corpo e, ao inibir FAAH, o CBD aumenta os endocanabinóides naturais já no sistema humano (Klein et al. 2011). O CBD é, portanto, um agente que atua na depressão, ansiedade e efeitos neuroprotetores (Klein et al. 2011).

Os principais componentes da cannabis são os monoterpenos responsáveis ​​por muitas propriedades medicinais diferentes. Um dos principais usos do THC é o potencial para o tratamento do câncer e pode desempenhar um papel na redução do tamanho dos tumores (ver nota de rodapé 7). O THC também pode reduzir a inflamação causada por certas doenças em pacientes. Outras condições que o THC pode ajudar, mas não estão limitadas a, são TDAH, artrite, enxaqueca e glaucoma (ver nota de rodapé 7). 8 Também pode melhorar os sintomas em indivíduos que sofrem de HIV, ajudando seu apetite e, assim, causando peso novamente, melhorando seus sintomas de depressão e sua qualidade de vida (Lutge et al. 2013).

Atividade Antiplasmódica

Os terpenos demonstraram ter uma atividade antiplasmódica favorável. Com o aumento das infecções por malária e da resistência aos medicamentos, os terpenos têm ganhado mais atenção em relação a ela por meio da atividade antiplasmódica (Nogueira e Lopes 2011). O mecanismo interessante por trás da atividade do terpeno é que ele se liga à parte hemina dos eritrócitos infectados e mata o parasita, assim como a famosa droga antimalárica cloroquina (Orjih et al. 1981 Kayembe et al. 2012). Hemin é feito de ferro, necessário para o desenvolvimento do plasmódio nos eritrócitos. Embora as enzimas que quebram a hemina ainda não sejam encontradas no plasmódio, essa pode ser uma das razões pelas quais a ligação da hemina é responsável pela lise do parasita (Ginsburg e Demel 1984). Outro estudo sugere que o complexo droga-hemina se liga às camadas de fosfolipídios, interrompendo assim a respectiva estrutura da membrana e causando a lise celular (Ginsburg e Demel 1984). Além disso, também é conhecido que a hemina pode afetar o metabolismo de carboidratos dos parasitas, o que pode levar à lise dos parasitas (Rodriguez e Jungery 1986). Assim, os terpenos podem ser projetados para serem medicamentos promissores para a malária.

Diferentes tipos de terpenos apresentam diferentes efeitos sobre os parasitas. Por exemplo, o beta-mirceno, os terpenos mais comuns, provou ter atividade antiplasmódica in vitro (Kpoviessi et al. 2014). Beta-mirceno de , a planta que é rica em terpenos, não mostra um efeito antipasmódico, mas os extratos do caule, folhas e sementes de manjericão apresentaram uma boa atividade antiplasmódica (Small 2017 Kpoviessi et al. 2014). Além disso, também foi relatado ter atividade antitripanossômica quando testado contra (Habila et al. 2010). Esses dados levam ao fato de que os terpenos são eficazes contra o Protista patogênico.

Limoneno, considerado o segundo terpeno mais comumente encontrado, também possui atividade antiplasmódica contra. O limoneno atinge seu objetivo ao atingir os intermediários da via isoprenóide ativa do parasita. A via isoprenóide desempenha um papel importante na sobrevivência do parasita ao mediar a sinalização celular, a tradução de proteínas e vários outros processos biológicos (Jord & # x000e3o et al. 2011). Especificamente, os produtos isoprênicos que são inibidos de serem sintetizados são o dolicol e a ubiquinona (Goulart et al. 2004). A via isoprenóide dos parasitas é distinta daquela encontrada em mamíferos, o que torna o limoneno um constituinte confiável de medicamento antimalárico (Goulart et al. 2004). Assim, a via da célula hospedeira não será afetada pela administração do fármaco.

Pineno, monoterpeno comumente encontrado em pinheiros, é composto de duas classes & # x02014 alfa-pineno e beta-pineno. Ambas as classes de pineno foram relatadas como eficazes contra a cepa W2 de, que é resistente à cloroquina (Boyom et al. 2010). De particular interesse é o aumento da atividade antiplasmódica do pineno no óleo de semente de cominho com o aumento do tempo de destilação. O estudo concluiu que o tempo de destilação ideal para o aumento da atividade antimalárica é 0 & # x020135 e 5 & # x020137,5 min (Zheljazkov et al. 2015). Mais investigações são necessárias para verificar se o tempo de destilação está apenas aumentando o rendimento dos pinenos no óleo ou melhorando a bioatividade dos pinenos.

O segundo terpeno mais abundante, o cariofileno, tem a capacidade de prevenir e curar a malária. O cariofileno é um componente ativo dos repelentes de insetos, especialmente para mosquitos e outros dípteros que se alimentam de sangue (Maia e Sarah 2011). Estudos recentes garantiram que as nanopartículas de prata sintetizadas a partir de cariofileno são altamente eficazes contra (Kamaraj et al. 2017). Assim, os terpenos podem ser uma alternativa mais segura e econômica para o tratamento da malária.

Atividade antiviral

As doenças virais emergentes exigiram a pesquisa de novos agentes antivirais eficazes, como os terpenos. Como resultado, os cientistas avaliaram vários terpenos quanto às suas propriedades, entre os quais os monoterpenos mostraram um bom resultado. Monoterpenos são classes de terpenos que possuem duas unidades de isopreno. Eles formam o principal constituinte dos óleos essenciais em plantas, o que indica que os monoterpenos desempenham um papel importante na defesa das plantas (Grabmann 2005). Um estudo de 2005 avaliou a atividade antiviral in vitro de vários óleos essenciais extraídos de plantas sul-americanas (Duschatzky et al. 2005). Os extratos de óleo foram testados contra os três principais vírus humanos & # x02014herpes simplex virus-1 (HSV1), vírus da dengue tipo 2 e vírus Junin. Os óleos que provaram ser virucidas eram compostos principalmente de monoterpenos, a saber, carvona, carveol limoneno, alfa e beta-pineno, cariofileno, cânfora, beta-ocimeno e um sesquiterpeno que é germacreno (Duschatzky et al. 2005). Um estudo semelhante em 2008 analisou os óleos essenciais de sete plantas do Líbano para a atividade antiviral in vitro (Loizzo et al. 2008). Os vírus sob investigação foram o HSV1 e o vírus corona da síndrome respiratória aguda grave (SARS CoV). Os resultados foram positivos para efeitos antivirais e os principais constituintes foram alfa e beta-pineno, beta-ocimeno e 1,8-cineol (Loizzo et al. 2008). Após isso, um estudo de 2009 também teve resultados semelhantes que sugeriram 1,8-cineol, & # x003b1-pineno, óxido de cariofileno e sabineno como os principais componentes dos óleos virucidas (Alim et al. 2009). Os dados funcionais desses estudos revelam que alguns monoterpenos são compartilhados por várias plantas para propriedades antivirais (Alim et al. 2009). Esses monoterpenos compartilhados podem ser importantes, pois estão presentes universalmente.

De particular interesse é o único monoterpeno principal que contribui para a atividade viricida. Isso foi estudado por Astani et al. (2009) usando extratos de óleo essencial de eucalipto, árvore do chá e tomilho (Astani et al. 2009). Eles sugeriram que os hidrocarbonetos monoterpênicos têm uma atividade virulenta ligeiramente maior em comparação com os álcoois monoterpênicos contra o HSV-1. Os monoterpenos com maior atividade viricida foram identificados como alfa-pineno e alfa-terpineol (Astani et al. 2009). O mecanismo por trás da atividade virucida foi sugerido como sendo a inativação direta de partículas virais livres. No entanto, o estudo concluiu que mais do que monoterpenos isolados, uma mistura de monoterpenos é mais eficaz e possui menor toxicidade para as células hospedeiras (Astani et al. 2009). Isso foi reforçado por outro estudo que evidenciou a propriedade virucida de uma combinação de monoterpenos obtidos de (Zamora et al. 2016). A atividade foi testada contra o vírus do Nilo Ocidental flavivírus humano. Os resultados foram positivos tanto in vivo como in vitro. Previu-se que o mecanismo subjacente seria a parada do ciclo celular induzida na fase G0 ou G1. Isso indica que uma mistura de monoterpenos poderia atuar como um melhor agente antiviral, em vez de um único monoterpeno (Zamora et al. 2016). Estudos recentes mostraram que os adutos de tricetona-terpeno também exercem atividade antiviral, antimicrobiana e antitumoral (Chen et al. 2017). Esses adutos são obtidos de Myrtaceae como metabólitos secundários na forma de sesquiterpenos chamados mirtucomvalonas A, B e C. Os adutos de terpeno inibiram com sucesso o vírus sincicial respiratório (RSV) (Chen et al. 2017).

Os terpenos bioativos presentes em várias plantas têm mostrado vários resultados quanto à propriedade antiviral. Portanto, seria importante procurar várias fontes vegetais, em vez de vários monoterpenos, para fins terapêuticos.Os pesquisadores também estão se concentrando na síntese de híbridos de terpeno a partir de fontes de fungos, pois se presume que eles tenham propriedades antivirais e de proteção UV (Yuan et al. 2017). A síntese de terpeno de fungos pode levar a métodos de trabalho econômicos e limitados (Yuan et al. 2017).

Anticâncer

Os benefícios medicinais dos terpenos não se limitam a doenças patogênicas. Os terpenos também são amplamente aclamados por sua atividade anticâncer. Um estudo do início de 1997 concluiu que uma combinação de monoterpenos, diterpenos e sesquiterpenos pode ser usada efetivamente para tratar cânceres que ocorrem no cólon, cérebro, próstata e ossos. 9 Também alegou que a administração de terpenos em humanos inibiu o crescimento das células do câncer de próstata e sensibilizou o tumor de tal forma que ele se tornou suscetível à radioterapia (ver nota de rodapé 9). A principal vantagem desse tratamento é que o medicamento pode ser administrado por várias vias, entre as quais a oral e a tópica são as mais preferidas (ver nota de rodapé 9).

Entre os diferentes tipos de terpenos, o limoneno é bem conhecido como agente anticâncer. Limoneno é um componente alimentar bioativo encontrado em cascas de frutas cítricas, cascas de laranja e várias outras frutas cítricas (Jirtle et al. 1993). Estudos relataram que o limoneno exibe forte atividade de inibição do câncer tanto in vitro quanto in vivo. O mecanismo por trás da atividade do limoneno ainda está sob investigação. Um estudo de Jirtle et al. (1993) relataram que o limoneno atua por meio da indução do fator de crescimento transformador B-1 e dos receptores do fator de crescimento II de manose-6-fosfato / insulina-like (Jirtle et al. 1993). Em contraste, um estudo realizado por Bishayee e Rabi 2009) sugeriu que o limoneno elimina as células cancerosas por indução da apoptose (Bishayee e Rabi 2009). Estudos estruturais com o limoneno relataram que eles são lipofílicos e tendem a se depositar nos tecidos adiposos quando administrados por via oral. Isso indica que o limoneno pode atuar como um excelente medicamento quimiopreventivo para o câncer, pois pode ser depositado no corpo (Miller et al. 2010). Outro estudo em 2013 concluiu que o limoneno atua suprimindo a expressão da ciclina D1 do tumor de mama (Miller et al. 2013). Isso levou à interrupção do ciclo celular e proliferação mitigada de células cancerosas em mulheres com estágios iniciais de câncer de mama (Miller et al. 2013). Um estudo recente mostrou que o limoneno de pinhas pode matar células de câncer de pulmão in vitro por mecanismo apoptótico que é ativado através da via da caspase-3 (Lee et al. 2017). Essas descobertas indicam uma nova aplicação de limoneno para combater e prevenir o câncer. Não apenas o limoneno, mas também o seu metabólito álcool perílico também exibem atividade antitumoral em linhagens de células pancreáticas por meio de mecanismos apoptóticos (Sobral et al. 2014 Dalessio et al. 2014).

Além do limoneno, o terpeno timoquinona foi amplamente estudado por sua atividade quimioprotetora e quimioterápica. A timoquinona é considerada um constituinte ativo dos óleos voláteis de uma planta herbácea anual chamada (cominho preto) (Majdalawieh et al. 2017). As vias afetadas pela timoquinona para exercer suas propriedades antitumorais são as vias de sinalização p53, PPAR & # x003b3, MAPK, NF - & # x003baB, PI3K / AKT e STAT3 (Majdalawieh et al. 2017). A timoquinona provou ser anticancerígena contra vários tipos de câncer, como câncer de mama, câncer de pele, câncer de pulmão de células não pequenas, câncer do ducto biliar e câncer cerebral. Os mecanismos básicos subjacentes à inibição do câncer são a apoptose e a parada do ciclo celular (Sobral et al. 2014 Khader e Eckl 2014). A maioria dos estudos relacionados ao câncer foi realizada usando termoquinona obtida do N. sativa extratos. Um estudo de 2012 mostrou que a termoquinona pode ser obtida em maiores quantidades da família da hortelã, a saber, Monarda Didyma e Mídia monarda (Taborsky et al. 2012). Portanto, a termoquinona de fontes alternativas deve ser testada quanto ao seu precioso potencial na terapia do câncer.

Outros terpenos que relataram efeitos citotóxicos em células cancerosas incluem aloocimeno, cânfora, beta-mirceno, pineno, alfa e gama-thujaplicina, terpineno, timoidroquinona, carvona, canfeno e cimeno (Sobral et al. 2014). Os terpenos, sendo compostos naturais, provavelmente não afetarão as células saudáveis ​​ou criarão um efeito colateral, o que atrai muitos pesquisadores a explorar sua capacidade no tratamento do câncer.

Antidiabético

O diabetes é uma das doenças amplamente prevalentes no mundo. Está afetando crianças e adultos em países em desenvolvimento e desenvolvidos (You and Henneberg 2016 Narayan et al. 2000). A carga social e econômica do diabetes continua a crescer e espera-se que aumente rapidamente nos países em desenvolvimento (Sarwar et al. 2010). Nos EUA, o diabetes é uma das principais causas de deficiência visual, amputação de membros, doenças renais, doenças cardíacas e morte (Saddinne et al. 1999). O diabetes pode ser de dois tipos & # x02014tipo 1 (onde o sistema imunológico do corpo atua contra os órgãos produtores de insulina) e tipo 2 (onde a insulina produzida não pode ser usada pelo corpo ou a insulina é produzida em pequenas quantidades). 10 Embora existam diversos medicamentos disponíveis, seu uso é limitado devido aos seus efeitos adversos. Alguns dos efeitos colaterais comumente encontrados incluem baixo açúcar no sangue, vômitos, náuseas, diarreia, distensão abdominal e aumento de peso. 11 Isso levou à pesquisa de produtos naturais para serem usados ​​como medicamentos antidiabéticos eficazes. Fitoquímicos de plantas medicinais têm sido recomendados para o tratamento do diabetes tipo 2, do qual o terpeno é o principal constituinte (Jung et al. 2006).

As plantas medicinais do Marrocos Oriental foram estudadas quanto às suas propriedades antidiabéticas em ratos. O relatório mostrou que terpenos, terpeno dióis e glicosídeos de terpeno diol formam os principais componentes dos extratos de plantas em estudo (Bnouham et al. 2010). Um estudo semelhante sobre plantas medicinais e seus produtos naturais relatado em 2001 & # x020132005 foi conduzido por Jung et al. 2006. Este estudo foi focado em diabetes mellitus não dependente de insulina (tipo 2) e provou que os terpenos, juntamente com alguns outros metabólitos secundários, como alcalóides e flavonóides, exibem potencial antidiabético (Jung et al. 2006).

O composto de terpeno mais promissor para o tratamento do diabetes é chamado de andrographolide, que é uma lactona diterpenóide (Brahmachari 2017). Este composto forma o principal componente das folhas da pequena planta herbácea . A. paniculata é uma planta asiática que já foi relatada para ser usada em medicamentos tradicionais por sua natureza terapêutica (Brahmachari 2017). O terpenóide atua reduzindo a glicose plasmática e aumentando a utilização da glicose pelo organismo em ratos com diabetes mellitus (Gupta et al. 2008). O mecanismo real de como ele faz isso é ativar os alfa-adrenoreceptores para aumentar a liberação de um peptídeo opioide beta-endomorfina (Brahmachari 2017), que é relatado como secretado em baixas quantidades em ratos diabéticos (Forman et al. 1985). Este aumento da secreção, por sua vez, ativa os receptores opióides & # x003bc. Esses receptores podem efetivamente conter a gliconeogênese hepática (síntese de glicose de precursores não carboidratos) e elevar a utilização de glicose pelos músculos. Finalmente, isso resulta em uma concentração de glicose plasmática reduzida (Brahmachari 2017). Andrographolide também é observado para prevenir as complicações secundárias do diabetes, como retinopatia diabética, uma condição que pode levar à cegueira (Brahmachari 2017). Ele enfraquece significativamente a angiogênese retinal e a inflamação durante o desenvolvimento da doença (Brahmachari 2017). Além disso, também pode corrigir o ciclo estral prejudicado ou prolongado em ratas diabéticas (Reyes et al. 2006). Andrographolide foi administrado por via oral em todos os estudos acima. Isso indica sua eficácia por ser utilizado como molécula-líder em futuros medicamentos destinados ao tratamento do diabetes mellitus.

Outro terpeno amplamente conhecido é a curcumina obtida, comumente chamada de açafrão (Nabavi et al. 2015). Apresenta alta propriedade antidiabética e atua eliminando o estresse oxidativo e a inflamação. Ao regular a via do poliol, também pode reduzir a glicose plasmática e os níveis de hemoglobina glicosilada (Nabavi et al. 2015). Além disso, a curcumina também é relatada para ativar as enzimas presentes no fígado que são essenciais para a glicólise, gliconeogênese e metabolismo lipídico (Zhang et al. 2013). Assim como o andrographolide, a curcumina também reduz as complicações do diabetes (Nabavi et al. 2015), por exemplo, distúrbio hepático, que é uma manifestação comum do diabetes tipo 2 (Zhang et al. 2013). A curcumina trata esses distúrbios reduzindo o peso do fígado e os produtos da peroxidação lipídica. Além disso, também é relatado que normaliza os níveis de fetuína-A no soro que contribui para a resistência à insulina e fígado gorduroso em ratos diabéticos (Zhang et al. 2013). Outras complicações que podem ser atenuadas pela curcumina incluem retinopatia associada ao diabetes, microangiopatia, neuropatia e nefropatia (Zhang et al. 2013). Essas descobertas confirmam que a curcumina provavelmente será usada no futuro para o tratamento do diabetes.

Antidepressivo

A depressão tornou-se um sério problema de saúde ao contribuir para os emergentes transtornos mentais e emocionais em todo o mundo. Está afetando tanto os países desenvolvidos quanto os em desenvolvimento. A depressão pode abrir caminho para vários problemas de saúde, desde alcoolismo a doenças cardíacas (Holden 2000). Também é dito que aumenta significativamente a taxa de mortalidade em pacientes com câncer de mama (Hjerl et al. 2003). Além disso, a depressão imobiliza suas vítimas, levando a perdas econômicas (Holden 2000). Ao analisar os fardos sociais e econômicos causados ​​pela depressão, os pesquisadores avançaram na busca de novas drogas para o alívio do estresse. As drogas sintéticas têm efeitos colaterais graves e interações indesejadas com o corpo que afetam negativamente o resultado do tratamento (Jawaid et al. 2011). Daí a necessidade de drogas naturais. Os terpenos são um dos compostos bioativos mais relevantes para o tratamento da depressão e, portanto, podem abrir portas para o desenvolvimento de medicamentos antidepressivos naturais ou sintéticos (Bahramsoltani et al. 2015).

Vinte e cinco por cento dos medicamentos antidepressivos prescritos por médicos são obtidos de ervas por meio de vários extratos (Saki et al. 2014). Para estimar os compostos importantes que contribuem para o efeito antidepressivo, Saki et al. (2014) realizaram um estudo baseado em banco de dados eletrônico. Os resultados revelaram que os terpenos formaram a maior parte dos extratos de plantas medicinais que exerceram efeitos antidepressivos (Saki et al. 2014). Assim, os cientistas se concentraram em identificar os princípios ativos dos extratos vegetais que contribuem para os efeitos antiestresse. Plantas diferentes tinham compostos de ação diferentes.

Entre os vários terpenos, linalol e beta-pineno são comumente encontrados como princípios ativos (ambos Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2015 Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2012). Eles foram descobertos a partir de extratos de plantas medicinais e flores de lavanda (Appleton 2012 Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2012 Guadarrama-Cruz et al. 2008). Esses monoterpenos atuam interagindo com os receptores 5HT1A da via serotonérgica. As serotoninas são importantes pelo fato de que seus níveis de liberação e recaptação podem ser alterados para superar o estresse (Chaouloff 2000 Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2012). Eles também interagem com os receptores adrenérgicos do corpo que desempenham um papel importante nas mudanças comportamentais induzidas pelo estresse (Pandey et al. 1995 Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2015). Outro achado interessante é a interação do beta-pineno com os receptores dopaminérgicos, nomeadamente os receptores D1. Este é o mecanismo seguido pela maioria dos medicamentos antidepressivos disponíveis no mercado (Guzm & # x000e1n-Guti & # x000e9rrez et al. 2015). Um estudo mais interessante seria examinar a eficiência do beta-pineno e do linalol por meio de testes de inalação. Isso ocorre porque esses monoterpenos são compostos aromáticos que geralmente têm uma atividade aumentada quando inalados, pois podem atingir diretamente o sistema nervoso central (Guzm & # x000e1n Guti & # x000e9rrez et al. 2014).

Além dos monoterpenos, os sesquiterpenos também exibem efeitos antidepressivos. Um exemplo marcante é o beta-cariofileno, que comprovadamente melhora os sintomas depressivos em camundongos (Bahi et al. 2014). O mecanismo subjacente desse composto é a ligação a um receptor chamado CB2 e sua ativação. O CB2 é encontrado no cérebro e nas células imunológicas e desempenha um papel importante na regulação dos transtornos relacionados à depressão (Bahi et al. 2014). Assim, o beta-cariofileno reduz a depressão agindo como um agonista do receptor CB2 (Bahi et al. 2014).

Outros terpenos que têm propriedades antidepressivas eficazes incluem hiperforina, que está presente nos extratos de (Subhan et al. 2010). Foi demonstrado que os extratos de H. perforatum diferem em seu potencial antidepressivo com a diferença na concentração de hiperforina presente no extrato (Laakmann et al. 1999). Semelhante a muitos outros antidepressivos, a hiperforina atua inibindo a captação neuronal de reguladores do humor, como serotonina, dopamina e norepinefrina. Além disso, ele também tem seu próprio mecanismo exclusivo de controle da depressão, inibindo os neurotransmissores GABA e captação de l-glutamato (M & # x000fcller et al. 2001).

Outra planta antidepressiva fascinante é , que é uma erva perene curta. Esta planta não apenas reduz os níveis de estresse e ansiedade, mas também melhora os sintomas de depressão em humanos (Bhattacharyya et al. 2007). Os principais componentes dos extratos de Valeriana são os terpenóides chamados maaliol, álcool patchouli e álcool 8-acetoxipatchouli (Subhan et al. 2010). O extrato sem terpenóides de Valeriana foi considerado desprovido de atividade antidepressiva, o que indica que os terpenos são os componentes ativos envolvidos na redução da depressão (Subhan et al. 2010).

Usos na medicina popular

A medicina popular sempre abriu os olhos para o desenvolvimento de novos medicamentos para doenças. Para ser mais específico, quase três quartos dos medicamentos à base de plantas foram criados com base no conhecimento da medicina popular (Tabela 15.4) (Efferth et al. 2008). Percebendo esse fato, os mundos ocidentais estão agora voltando aos medicamentos antigos e componentes de plantas bioativas para tratar doenças modernas (Efferth et al. 2007, 2008). Isso aumentou as taxas de exportação de produtos medicinais chineses (baseados na medicina tradicional chinesa) da China para outras nações desenvolvidas. As plantas usadas na medicina tradicional chinesa (TCM) estão sendo amplamente estudadas por seus metabólitos secundários e suas propriedades terapêuticas (Efferth et al. 2007). Um dos princípios ativos dos produtos TCM são os terpenos (Liu e Jiang 2012). Devido à sua grande disponibilidade e diversidade, os terpenos são os que mais contribuem para as aplicações industriais e medicinais entre todos os metabólitos secundários das plantas (Zwenger e Basu 2008).


Bactérias multirresistentes, extensivamente resistentes a drogas e pandrogas: uma proposta internacional de especialistas para definições de padrões provisórios para resistência adquirida

Muitas definições diferentes para bactérias multirresistentes (MDR), extensivamente resistentes a medicamentos (XDR) e resistentes a pandrogas (PDR) estão sendo usadas na literatura médica para caracterizar os diferentes padrões de resistência encontrados em bactérias resistentes a antimicrobianos associadas à assistência médica . Um grupo de especialistas internacionais reuniu-se por meio de uma iniciativa conjunta do Centro Europeu de Prevenção e Controle de Doenças (ECDC) e dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC), para criar uma terminologia internacional padronizada para descrever perfis de resistência adquiridos em Staphylococcus aureus, Enterococcus spp., Enterobacteriaceae (exceto Salmonella e Shigella), Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter spp., todas as bactérias frequentemente responsáveis ​​por infecções associadas aos cuidados de saúde e com tendência à multirresistência. Categorias de antimicrobianos epidemiologicamente significativas foram construídas para cada bactéria. Listas de categorias antimicrobianas propostas para testes de suscetibilidade antimicrobiana foram criadas usando documentos e pontos de corte do Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), do Comitê Europeu de Testes de Suscetibilidade Antimicrobiana (EUCAST) e da Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos. MDR foi definido como não suscetibilidade adquirida a pelo menos um agente em três ou mais categorias antimicrobianas, XDR foi definido como não suscetibilidade a pelo menos um agente em todas, exceto duas ou menos categorias antimicrobianas (ou seja, os isolados bacterianos permanecem suscetíveis a apenas uma ou duas categorias) e PDR foi definido como não suscetibilidade a todos os agentes em todas as categorias de antimicrobianos. Para garantir a aplicação correta dessas definições, os isolados bacterianos devem ser testados contra todos ou quase todos os agentes antimicrobianos dentro das categorias de antimicrobianos e o relato seletivo e a supressão dos resultados devem ser evitados.

© 2011 Sociedade Europeia de Microbiologia Clínica e Doenças Infecciosas. Nenhuma reivindicação de obras originais do governo dos EUA.


Resumo

O surgimento e o aumento da prevalência de cepas bacterianas resistentes aos antibióticos disponíveis exigem a descoberta de novas abordagens terapêuticas. Ter como alvo a virulência bacteriana é uma abordagem alternativa à terapia antimicrobiana que oferece oportunidades promissoras para inibir a patogênese e suas consequências, sem colocar pressão de vida ou morte imediata na bactéria alvo. Certos fatores de virulência têm se mostrado alvos potenciais para o desenho de medicamentos e intervenção terapêutica, enquanto novos insights são cruciais para explorar outros. Ter como alvo a virulência representa um novo paradigma para capacitar o clínico a prevenir e tratar doenças infecciosas.


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Medicamentos antiprotozoários

Existem alguns mecanismos pelos quais os medicamentos antiprotozoários têm como alvo os protozoários infecciosos (Tabela 2, abaixo). Alguns são antimetabólitos, como atovaquona, proguanile artemisininas. A atavaquona, além de ser antifúngica, bloqueia o transporte de elétrons em protozoários e é usada no tratamento de infecções por protozoários, incluindo malária, babesiose, e toxoplasmose. O proguanil é outro antimetabólito sintético que é processado em células parasitas em sua forma ativa, que inibe a síntese de ácido fólico por protozoários. É frequentemente usado em combinação com atovaquona, e a combinação é comercializada como Malarone para o tratamento e prevenção da malária.

A artemisinina, um antifúngico derivado de planta descoberto por cientistas chineses na década de 1970, é bastante eficaz contra a malária. Derivados semissintéticos de artemisinina são mais solúveis em água do que a versão natural, o que os torna mais biodisponíveis. Embora o mecanismo de ação exato não seja claro, as artemisininas parecem agir como pró-drogas que são metabolizadas pelas células-alvo para produzir espécies reativas de oxigênio (ROS) que danificam as células-alvo. Devido ao aumento da resistência aos medicamentos antimaláricos, as artemisininas também são comumente usadas em combinação com outros compostos antimaláricos na terapia combinada à base de artemisinina (ACT).

Vários antimetabólitos são usados ​​para o tratamento da toxoplasmose causada pelo parasita Toxoplasma gondii. A sulfamida sintética sulfadiazina inibe competitivamente uma enzima em ácido fólico produção em parasitas e pode ser usado para tratar a malária e toxoplasmose. A pirimetamina é uma droga sintética que inibe uma enzima diferente na via de produção de ácido fólico e é frequentemente usada em combinação com sulfadoxina (outro medicamento sulfa) para o tratamento de malária ou em combinação com sulfadiazina para o tratamento de toxoplasmose. Os efeitos colaterais de pirimetamina incluem diminuição da atividade da medula óssea que pode causar aumento de hematomas e baixa contagem de glóbulos vermelhos. Quando a toxicidade é uma preocupação, espiramicina, um inibidor da síntese de proteínas macrolidas, é tipicamente administrado para o tratamento da toxoplasmose.

Duas classes de drogas antiprotozoárias interferem na síntese de ácido nucleico: nitroimidazoles e quinolinas. Nitroimidazóis, incluindo semissintéticos metronidazol, que foi discutido anteriormente como um medicamento antibacteriano e sintético tinidazol, são úteis no combate a uma ampla variedade de patógenos de protozoários, como Giardia lamblia, Entamoeba histolytica, e Trichomonas vaginalis. Após a introdução nessas células em ambientes de baixo oxigênio, os nitroimidazóis tornam-se ativados e introduzem a quebra da fita de DNA, interferindo na replicação do DNA nas células-alvo. Infelizmente, o metronidazol está associado a carcinogênese (o desenvolvimento de câncer) em humanos.

Outro tipo de droga antiprotozoária sintética que há muito se acredita interferir especificamente na replicação do DNA em certos patógenos é pentamidina. Tem sido historicamente usado para o tratamento de Doença do sono africana (causado pelo protozoário Trypanosoma brucei) e leishmaniose (causado por protozoários do gênero Leishmania), mas também é um tratamento alternativo para o fungo Pneumocystis. Alguns estudos indicam que ele se liga especificamente ao DNA encontrado dentro cinetoplastos (estruturas semelhantes a mitocôndrias longas de kDNA únicas para tripanossomas), levando à clivagem do kDNA. No entanto, o DNA nuclear do parasita e do hospedeiro permanece inalterado. Ele também parece se ligar ao tRNA, inibindo a adição de aminoácidos ao tRNA, evitando assim a síntese de proteínas. Os possíveis efeitos colaterais do uso de pentamidina incluem disfunção pancreática e danos ao fígado.

o quinolinas são uma classe de compostos sintéticos relacionados com quinina, que tem uma longa história de uso contra a malária. Acredita-se que as quinolinas interfiram na desintoxicação do heme, que é necessária para a quebra efetiva da hemoglobina em aminoácidos do parasita dentro dos glóbulos vermelhos. Os derivados sintéticos da cloroquina, quinacrina (também chamado mepacrina), e mefloquina são comumente usados ​​como antimaláricos, e a cloroquina também é usada para tratar a amebíase tipicamente causada por Entamoeba histolytica. O uso profilático de cloroquina ou mefloquina a longo prazo pode resultar em efeitos colaterais graves, incluindo alucinações ou problemas cardíacos. Pacientes com deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase apresentam severa anemia quando tratado com cloroquina.

Tabela 2. Medicamentos antiprotozoários comuns
Mecanismo de ação Classe de Drogas Drogas Específicas Usos Clínicos
Inibe o transporte de elétrons na mitocôndria Naftoquinona Atovaquone Malária, babesiose e toxoplasmose
Inibe a síntese de ácido fólico Não aplicável Proquanil Terapia combinada com atovaquona para tratamento e prevenção da malária
Sulfonamida Sulfadiazina Malária e toxoplasmose
Não aplicável Pirimetamina Terapia combinada com sulfadoxina (sulfa droga) para malária
Produz espécies de oxigênio reativas prejudiciais Não aplicável Artemisinina Terapia combinada para tratar a malária
Inibe a síntese de DNA Nitroimidazoles Metronidazol, tinidazol Infecções causadas por Giardia lamblia, Entamoeba histolytica, e Trichomonas vaginalis
Não aplicável Pentamidina Doença do sono africana e leishmaniose
Inibe a desintoxicação do heme Quinolinas Cloroquina Malária e infecções com E. histolytica
Mepacrina, mefloquina Malária

Pense nisso


Recursos interativos para escolas

Imunossupressor

Medicamentos que impedem a resposta imunológica do corpo de destruir um órgão transplantado

Organelas

Uma parte distinta da célula, como o núcleo, ribossomo ou mitocôndria, que tem estrutura e função.

Membrana

Uma estrutura fina e flexível em forma de folha que atua como um forro ou um limite em um organismo.

Patógeno

Uma bactéria, vírus ou outro microorganismo capaz de causar doenças.

Bactérias

Organismo unicelular. Possui parede celular, membrana celular, citoplasma. Seu DNA é fracamente enrolado no citoplasma e não há nenhum núcleo distinto

Glossário

Uma lista de palavras frequentemente difíceis ou especializadas com suas definições.

Enzima

Moléculas de proteína reutilizáveis ​​que agem como catalisadores biológicos, mudando a taxa de reações químicas no corpo sem serem afetadas por si mesmas

Unidade básica a partir da qual todos os organismos vivos são constituídos, consistindo em uma membrana celular que envolve o citoplasma e um núcleo.

Células - a unidade fundamental da vida

Os organismos vivos são constituídos por células. Compreender as estruturas e funções das células é a chave para entender como organismos inteiros funcionam e interagem com o mundo ao seu redor.

Conteúdo

Como seu corpo reconhece um patógeno invasor? Como as células se comunicam para que possam agir como um todo coordenado? Por que os órgãos transplantados são rejeitados sem drogas imunossupressoras? Quais são as diferenças entre suas células e as das bactérias?

O tamanho e a estrutura das células variam enormemente, mas existem muitas características comuns. A membrana da superfície celular forma uma barreira entre o conteúdo da célula e o meio ambiente. As membranas também envolvem todas as organelas dentro da célula. A estrutura dessas membranas afeta o funcionamento de quase todos os aspectos da célula.

As células atuam como fábricas biológicas, produzindo muitas substâncias diferentes que precisam ser exportadas para diferentes regiões da célula ou do corpo. Freqüentemente, essas substâncias são produzidas como resultado de sinais de dentro ou de fora da própria célula.

As células exibem sistemas de identificação complexos em suas superfícies e estes atuam como parte da comunicação celular geral. Esses sistemas às vezes são usados ​​por patógenos para obter acesso às células - e tanto os sistemas de identificação de superfície quanto as cascatas de comunicação interna podem ser usados ​​como alvos para drogas na batalha contra as doenças.

Uma célula contém cem ou mais reações químicas, cada uma contida por membranas e controlada por enzimas.


Conclusão

O grafeno e o composto à base de grafeno possuem propriedades eletrônicas, biológicas, mecânicas e ópticas exclusivas. Atualmente, os pesquisadores têm desenvolvido diversos transistores baseados em moléculas de grafeno, para uso na área biomédica como o biossensor por fluorescência, o crescimento celular e sua diferenciação para o tratamento de diversas doenças. A formação de um biossensor único à base de grafeno apresenta forte funcionalização sob diversas condições fisiológicas com perda de poucas propriedades. Como um campo emergente, a pesquisa em nanomateriais scaffolds de grafeno para a implementação de cultura de células-tronco merece atenção notável. Para construir uma terapêutica com base no grafeno, os pesquisadores podem padronizar seus derivados, bem como verificar a funcionalização deste no campo biológico para conhecer a resposta das células a muitos derivados do grafeno. O grafeno pode surgir como uma nanopartícula única a ser usada no estudo biomédico por associação eficiente com vários ramos da ciência.


Conteúdo

Tempos pré-históricos Editar

As plantas, incluindo muitas agora usadas como ervas e especiarias culinárias, têm sido usadas como remédios, não necessariamente com eficácia, desde os tempos pré-históricos. Temperos têm sido usados ​​em parte para conter bactérias que estragam alimentos, especialmente em climas quentes, [5] [6] e especialmente em pratos de carne que estragam mais facilmente. [7] Angiospermas (plantas com flores) eram a fonte original da maioria dos medicamentos vegetais. [8] Os assentamentos humanos são frequentemente cercados por ervas daninhas usadas como medicamentos fitoterápicos, como urtiga, dente-de-leão e erva-de-bico. [9] [10] Os humanos não estavam sozinhos no uso de ervas como remédios: alguns animais, como primatas não humanos, borboletas monarcas e ovelhas ingerem plantas medicinais quando estão doentes. [11] Amostras de plantas de cemitérios pré-históricos estão entre as linhas de evidências de que os povos do Paleolítico tinham conhecimento da medicina fitoterápica. Por exemplo, um cemitério neandertal de 60 mil anos, "Shanidar IV", no norte do Iraque, produziu grandes quantidades de pólen de oito espécies de plantas, sete das quais são usadas agora como remédios de ervas. [12] Um cogumelo foi encontrado nos pertences pessoais de Ötzi, o Homem de Gelo, cujo corpo ficou congelado nos Alpes Ötztal por mais de 5.000 anos. O cogumelo provavelmente foi usado contra o whipworm. [13]

Edite dos tempos antigos

Na antiga Suméria, centenas de plantas medicinais, incluindo mirra e ópio, estão listadas em tabletes de argila. O antigo papiro Ebers egípcio lista mais de 800 plantas medicinais como babosa, cannabis, mamona, alho, zimbro e mandrágora. [14] Desde os tempos antigos até o presente, a medicina ayurvédica documentada no Atharva Veda, no Rig Veda e no Sushruta Samhita usou centenas de ervas e especiarias farmacologicamente ativas, como a cúrcuma, que contém curcumina. [15] [16] A farmacopéia chinesa, a Shennong Ben Cao Jing registra remédios de plantas como chaulmoogra para hanseníase, efedra e cânhamo. [17] Isso foi expandido na Dinastia Tang Yaoxing Lun. [18] No século IV aC, o aluno de Aristóteles, Teofrasto, escreveu o primeiro texto sistemático de botânica, Historia plantarum. [19] Por volta de 60 DC, o médico grego Pedanius Dioscorides, trabalhando para o exército romano, documentou mais de 1000 receitas de medicamentos usando mais de 600 plantas medicinais em De materia medica. O livro permaneceu como referência oficial sobre fitoterapia por mais de 1.500 anos, no século XVII. [4]

Idade Média Editar

No início da Idade Média, os mosteiros beneditinos preservaram o conhecimento médico na Europa, traduzindo e copiando textos clássicos e mantendo jardins de ervas. [20] [21] Hildegard de Bingen escreveu Causae et Curae ("Causas e curas") na medicina. [22] Na Idade de Ouro islâmica, estudiosos traduziram muitos textos clássicos gregos, incluindo Dióscórides, para o árabe, acrescentando seus próprios comentários. [23] O fitoterapia floresceu no mundo islâmico, especialmente em Bagdá e em Al-Andalus. Entre muitas obras sobre plantas medicinais, Abulcasis (936-1013) de Córdoba escreveu O Livro do Simples, e Ibn al-Baitar (1197-1248) registrou centenas de ervas medicinais, como Aconitum, nux vomica e tamarindo em seu Corpus do Simples. [24] Avicena incluiu muitas plantas em seu 1025 O Cânon da Medicina. [25] Abu-Rayhan Biruni, [26] Ibn Zuhr, [27] Pedro da Espanha e João de Santo Amand escreveram outras farmacopéias. [28]

Edição do início moderno

O período da Idade Moderna viu o florescimento de ervas ilustradas em toda a Europa, começando com 1526 Grete Herball. John Gerard escreveu seu famoso O Herball ou História Geral das Plantas em 1597, com base em Rembert Dodoens, e Nicholas Culpeper publicou seu The English Physician Enlarged. [29] Muitos novos medicamentos vegetais chegaram à Europa como produtos da exploração do início da era Moderna e do intercâmbio colombiano resultante, no qual gado, colheitas e tecnologias foram transferidas entre o Velho Mundo e as Américas nos séculos 15 e 16. As ervas medicinais que chegaram às Américas incluíam alho, gengibre e café com cúrcuma, tabaco e coca viajaram na outra direção. [30] [31] No México, século XVI Manuscrito de Badianus descreveu as plantas medicinais disponíveis na América Central. [32]

Séculos 19 e 20 Editar

O lugar das plantas na medicina foi radicalmente alterado no século 19 com a aplicação da análise química. Alcalóides foram isolados de uma sucessão de plantas medicinais, começando com morfina da papoula em 1806, e logo seguidos por ipecacuanha e estricnos em 1817, quinino da árvore de cinchona e depois muitos outros. À medida que a química progredia, classes adicionais de substâncias farmacologicamente ativas foram descobertas em plantas medicinais. [33] [34] A extração comercial de alcalóides purificados, incluindo morfina de plantas medicinais, começou na Merck em 1826. A síntese de uma substância descoberta pela primeira vez em uma planta medicinal começou com o ácido salicílico em 1853. [34] Por volta do final do século 19, o clima da farmácia voltou-se contra as plantas medicinais, já que as enzimas freqüentemente modificavam os ingredientes ativos quando as plantas inteiras estavam secas, e os alcalóides e glicosídeos purificados de material vegetal passaram a ser preferidos. [33] A descoberta de drogas a partir de plantas continuou a ser importante ao longo do século 20 e até o 21, com importantes drogas anticâncer de teixo e pervinca de Madagascar. [34]

As plantas medicinais são utilizadas com o intuito de manter a saúde, para serem administradas para uma condição específica, ou ambas, seja na medicina moderna ou tradicional. [2] [35] A Organização para Alimentos e Agricultura estimou em 2002 que mais de 50.000 plantas medicinais são usadas em todo o mundo. [36] O Royal Botanic Gardens, Kew estimou de forma mais conservadora em 2016 que 17.810 espécies de plantas têm um uso medicinal, de cerca de 30.000 plantas para as quais um uso de qualquer tipo está documentado. [37]

Na medicina moderna, cerca de um quarto [a] dos medicamentos prescritos aos pacientes são derivados de plantas medicinais e são rigorosamente testados. [35] [38] Em outros sistemas de medicina, as plantas medicinais podem constituir a maioria do que costuma ser uma tentativa de tratamento informal, não testada cientificamente. [39] A Organização Mundial da Saúde estima, sem dados confiáveis, que cerca de 80 por cento da população mundial depende principalmente da medicina tradicional (incluindo, mas não se limitando a plantas), talvez cerca de dois bilhões de pessoas dependem em grande parte de plantas medicinais. [35] [38] O uso de materiais à base de plantas, incluindo produtos fitoterápicos ou naturais para a saúde com supostos benefícios à saúde, está aumentando nos países desenvolvidos. [40] Isso traz riscos concomitantes de toxicidade e outros efeitos na saúde humana, apesar da imagem segura dos remédios fitoterápicos. [40] Os medicamentos fitoterápicos têm sido usados ​​desde muito antes da existência da medicina moderna, havia e muitas vezes ainda há pouco ou nenhum conhecimento da base farmacológica de suas ações, se houver, ou de sua segurança. A Organização Mundial da Saúde formulou uma política sobre a medicina tradicional em 1991 e, desde então, publicou diretrizes para elas, com uma série de monografias sobre medicamentos fitoterápicos amplamente utilizados. [41] [42]

As plantas medicinais podem fornecer três tipos principais de benefícios: benefícios para a saúde para as pessoas que as consomem como medicamentos, benefícios financeiros para as pessoas que os colhem, processam e distribuem para venda e benefícios para toda a sociedade, como oportunidades de emprego, receita de impostos e um força de trabalho mais saudável. [35] No entanto, o desenvolvimento de plantas ou extratos com potenciais usos medicinais é prejudicado por evidências científicas fracas, práticas inadequadas no processo de desenvolvimento de medicamentos e financiamento insuficiente. [2]

Todas as plantas produzem compostos químicos que lhes conferem uma vantagem evolutiva, como a defesa contra herbívoros ou, no exemplo do ácido salicílico, como hormônio nas defesas das plantas. [43] [44] Esses fitoquímicos têm potencial para uso como drogas, e o conteúdo e a atividade farmacológica conhecida dessas substâncias em plantas medicinais é a base científica para seu uso na medicina moderna, se confirmado cientificamente. [2] Por exemplo, narcisos (Narciso) contêm nove grupos de alcalóides, incluindo galantamina, licenciados para uso contra a doença de Alzheimer. Os alcalóides são amargos e tóxicos, e concentrados nas partes da planta, como o caule, com maior probabilidade de ser consumido por herbívoros, eles também podem proteger contra parasitas. [45] [46] [47]

O conhecimento moderno das plantas medicinais está sendo sistematizado no Medicinal Plant Transcriptomics Database, que em 2011 fornecia uma referência de sequência para o transcriptoma de cerca de trinta espécies. [48] ​​As principais classes de fitoquímicos farmacologicamente ativos são descritas abaixo, com exemplos de plantas medicinais que os contêm. [8] [42] [49] [50] [51]

Alcaloides Editar

Alcalóides são produtos químicos de sabor amargo, muito difundidos na natureza e frequentemente tóxicos, encontrados em muitas plantas medicinais. [52] Existem várias classes com diferentes modos de ação como drogas, tanto recreativas quanto farmacêuticas. Medicamentos de diferentes classes incluem atropina, escopolamina e hiosciamina (todos da erva-moura), [53] o medicamento tradicional berberina (de plantas como Berberis e Mahonia), [b] cafeína (Coffea), cocaína (Coca), efedrina (Efedra), morfina (papoula do ópio), nicotina (tabaco), [c] reserpina (Rauvolfia serpentina), quinidina e quinina (Quina), vincamina (Vinca menor), e vincristina (Catharanthus roseus). [51] [56]

A papoula do ópio Papaver somniferum é a fonte dos alcalóides morfina e codeína. [51]

O alcalóide nicotina do tabaco liga-se diretamente aos receptores nicotínicos de acetilcolina do corpo, sendo responsável por seus efeitos farmacológicos. [57]

Edição de Glicosídeos

Os glicosídeos de antraquinona são encontrados em plantas medicinais, como ruibarbo, cáscara e senna alexandrino. [58] [59] Laxantes à base de plantas feitos de tais plantas incluem senna, [60] ruibarbo [61] e Aloe. [51]

Os glicosídeos cardíacos são drogas poderosas de plantas medicinais, incluindo dedaleira e lírio-do-vale. Eles incluem a digoxina e a digitoxina, que auxiliam no batimento cardíaco e atuam como diuréticos. [43]

A dedaleira, Digitalis purpurea, contém digoxina, um glicosídeo cardíaco. A planta foi usada em doenças cardíacas muito antes de o glicosídeo ser identificado. [43] [62]

Edição de polifenóis

Polifenóis de várias classes são comuns nas plantas, tendo diversos papéis nas defesas contra doenças e predadores de plantas. [43] Eles incluem fitoestrógenos que imitam hormônios e taninos adstringentes. [51] [63] Plantas contendo fitoestrogênios têm sido administradas há séculos para distúrbios ginecológicos, como problemas de fertilidade, menstruação e menopausa. [64] Entre essas plantas estão Pueraria mirifica, [65] kudzu, [66] angelica, [67] funcho e anis. [68]

Muitos extratos polifenólicos, como de sementes de uva, azeitonas ou casca de pinheiro bravo, são vendidos como suplementos dietéticos e cosméticos sem prova ou alegações legais de saúde para efeitos benéficos à saúde. [69] No Ayurveda, a casca adstringente da romã, contendo polifenóis chamados punicalaginas, é usada como medicamento. [70]

Angélica, contendo fitoestrogênios, há muito tempo é usada para distúrbios ginecológicos.

Os polifenóis incluem fitoestrogênios (parte superior e intermediária), mimetizadores do estrogênio animal (parte inferior). [71]

Editar Terpenos

Terpenos e terpenóides de muitos tipos são encontrados em uma variedade de plantas medicinais, [72] e em plantas resinosas como as coníferas. São fortemente aromáticos e servem para repelir herbívoros. Seu perfume os torna úteis em óleos essenciais, seja para perfumes como rosa e lavanda, ou para aromaterapia. [51] [73] [74] Alguns têm usos medicinais: por exemplo, o timol é um anti-séptico e já foi usado como vermífugo (medicamento anti-vermes). [75]

O timol é um dos muitos terpenos encontrados nas plantas. [75]

Edição de cultivo

As plantas medicinais exigem manejo intensivo. Cada espécie diferente requer suas próprias condições distintas de cultivo. A Organização Mundial da Saúde recomenda o uso de rotação para minimizar problemas com pragas e doenças das plantas. O cultivo pode ser tradicional ou pode fazer uso de práticas de agricultura de conservação para manter a matéria orgânica no solo e conservar a água, por exemplo, com sistemas de plantio direto. [76] Em muitas plantas medicinais e aromáticas, as características das plantas variam amplamente com o tipo de solo e estratégia de cultivo, portanto, é necessário cuidado para obter rendimentos satisfatórios. [77]

Edição de preparação

As plantas medicinais costumam ser duras e fibrosas, exigindo algum tipo de preparação para que sejam fáceis de administrar. De acordo com o Instituto de Medicina Tradicional, os métodos comuns para a preparação de medicamentos fitoterápicos incluem decocção, pulverização e extração com álcool, em cada caso produzindo uma mistura de substâncias. A decocção envolve esmagar e ferver o material vegetal em água para produzir um extrato líquido que pode ser tomado por via oral ou aplicado topicamente. [78] A pulverização envolve a secagem do material vegetal e, em seguida, trituração para produzir um pó que pode ser comprimido em comprimidos. A extração de álcool envolve a imersão do material vegetal em vinho frio ou álcool destilado para formar uma tintura. [79]

Os cataplasmas tradicionais eram feitos fervendo as plantas medicinais, envolvendo-as em um pano e aplicando o pacote resultante externamente na parte afetada do corpo. [80]

Quando a medicina moderna identifica um medicamento em uma planta medicinal, as quantidades comerciais do medicamento podem ser sintetizadas ou extraídas de material vegetal, produzindo um produto químico puro. [34] A extração pode ser prática quando o composto em questão é complexo. [81]

Edição de uso

Os medicamentos vegetais são amplamente utilizados em todo o mundo. [82] Na maior parte do mundo em desenvolvimento, especialmente nas áreas rurais, a medicina tradicional local, incluindo o fitoterapia, é a única fonte de cuidados de saúde para as pessoas, enquanto no mundo desenvolvido, a medicina alternativa, incluindo o uso de suplementos dietéticos, é comercializada agressivamente usando o reivindicações da medicina tradicional. Em 2015, a maioria dos produtos feitos de plantas medicinais não tinha sido testada quanto à sua segurança e eficácia, e os produtos comercializados em economias desenvolvidas e fornecidos no mundo não desenvolvido por curandeiros tradicionais eram de qualidade irregular, às vezes contendo contaminantes perigosos. [83] A medicina tradicional chinesa faz uso de uma grande variedade de plantas, entre outros materiais e técnicas. [84] Pesquisadores de Kew Gardens encontraram 104 espécies usadas para diabetes na América Central, das quais sete foram identificadas em pelo menos três estudos separados. [85] [86] Os Yanomami da Amazônia brasileira, assistidos por pesquisadores, descreveram 101 espécies de plantas usadas para medicamentos tradicionais. [87] [88]

Drogas derivadas de plantas, incluindo opiáceos, cocaína e cannabis, têm usos médicos e recreativos. Em diversos momentos, diversos países fizeram uso de drogas ilegais, em parte devido aos riscos envolvidos no consumo de drogas psicoativas. [89]

Edição de eficácia

Muitas vezes, os medicamentos vegetais não foram testados sistematicamente, mas passaram a ser usados ​​informalmente ao longo dos séculos. Em 2007, os ensaios clínicos demonstraram atividade potencialmente útil em quase 16% dos medicamentos fitoterápicos, havia evidências in vitro ou in vivo limitadas para cerca de metade dos medicamentos, havia apenas evidências fitoquímicas para cerca de 20% 0,5% eram alergênicos ou tóxicos e cerca de 12% basicamente nunca foi estudado cientificamente. [42] A Cancer Research UK adverte que não há evidências confiáveis ​​da eficácia dos remédios fitoterápicos para o câncer. [90]

Um estudo filogenético de 2012 construiu uma árvore genealógica até o nível de gênero usando 20.000 espécies para comparar as plantas medicinais de três regiões, Nepal, Nova Zelândia e Cabo Sul-Africano. Ele descobriu que as espécies usadas tradicionalmente para tratar os mesmos tipos de doenças pertenciam aos mesmos grupos de plantas em todas as três regiões, dando um "forte sinal filogenético". [91] Uma vez que muitas plantas que produzem drogas farmacêuticas pertencem apenas a esses grupos, e os grupos foram usados ​​independentemente em três regiões diferentes do mundo, os resultados foram considerados como 1) que esses grupos de plantas têm potencial para eficácia medicinal, 2) que a atividade farmacológica indefinida está associada ao uso na medicina tradicional, e 3) que o uso de grupos filogenéticos para medicamentos em uma região pode predizer seu uso em outras regiões. [91]

Edição de regulamento

A Organização Mundial da Saúde (OMS) tem coordenado uma rede chamada Cooperação Regulatória Internacional para Medicamentos à Base de Plantas para tentar melhorar a qualidade dos produtos médicos feitos a partir de plantas medicinais e as alegações feitas para eles. [92] Em 2015, apenas cerca de 20% dos países tinham agências regulatórias funcionando bem, enquanto 30% não tinham nenhuma, e cerca de metade tinha capacidade regulatória limitada. [83] Na Índia, onde o Ayurveda é praticado há séculos, os remédios fitoterápicos são de responsabilidade de um departamento governamental, AYUSH, sob o Ministério da Saúde e Bem-Estar da Família. [93]

A OMS definiu uma estratégia para medicamentos tradicionais [94] com quatro objetivos: integrá-los como política aos sistemas nacionais de saúde para fornecer conhecimento e orientação sobre sua segurança, eficácia e qualidade para aumentar sua disponibilidade e acessibilidade e promover sua racionalidade, uso terapêutico adequado. [94] A OMS observa na estratégia que os países estão enfrentando sete desafios para tal implementação, a saber, no desenvolvimento e aplicação de políticas de integração em segurança e qualidade, especialmente na avaliação de produtos e qualificação de profissionais no controle de publicidade em pesquisa e desenvolvimento em educação e formação e partilha de informação. [94]

Edição de descoberta de drogas

A indústria farmacêutica tem raízes nas lojas de boticários da Europa em 1800, onde os farmacêuticos forneciam medicamentos tradicionais locais aos clientes, que incluíam extratos como morfina, quinina e estricnina. [95] Drogas terapeuticamente importantes como a camptotecina (de Camptotheca acuminata, usado na medicina tradicional chinesa) e taxol (do teixo do Pacífico, Taxus brevifolia) foram derivados de plantas medicinais. [96] [34] Os alcalóides Vinca vincristina e vinblastina, usados ​​como drogas anticâncer, foram descobertos na década de 1950 na pervinca de Madagascar, Catharanthus roseus. [97]

Centenas de compostos foram identificados usando etnobotânica, investigando plantas usadas por povos indígenas para possíveis aplicações médicas. [98] Alguns fitoquímicos importantes, incluindo curcumina, galato de epigalocatequina, genisteína e resveratrol são compostos de interferência de ensaio pan, o que significa que em vitro estudos de sua atividade geralmente fornecem dados não confiáveis. Como resultado, os fitoquímicos freqüentemente se mostraram inadequados como compostos principais na descoberta de medicamentos. [99] [100] Nos Estados Unidos durante o período de 1999 a 2012, apesar de várias centenas de pedidos de status de novo medicamento, apenas dois candidatos a medicamentos botânicos tinham evidências suficientes de valor medicinal para serem aprovados pela Food and Drug Administration. [2]

A indústria farmacêutica continua interessada em explorar os usos tradicionais de plantas medicinais em seus esforços de descoberta de medicamentos. [34] Dos 1.073 medicamentos de pequenas moléculas aprovados no período de 1981 a 2010, mais da metade eram derivados diretamente ou inspirados por substâncias naturais. [34] [101] Entre os tratamentos de câncer, de 185 medicamentos de pequenas moléculas aprovados no período de 1981 a 2019, 65% foram derivados ou inspirados por substâncias naturais. [102]

Edição de Segurança

Os medicamentos vegetais podem causar efeitos adversos e até a morte, seja por efeitos colaterais das suas substâncias ativas, por adulteração ou contaminação, por sobredosagem ou por prescrição inadequada. Muitos desses efeitos são conhecidos, enquanto outros ainda precisam ser explorados cientificamente. Não há razão para presumir que, como um produto vem da natureza, ele deve ser seguro: a existência de venenos naturais poderosos como a atropina e a nicotina mostra que isso não é verdade. Além disso, os altos padrões aplicados aos medicamentos convencionais nem sempre se aplicam aos medicamentos vegetais, e a dose pode variar amplamente, dependendo das condições de crescimento das plantas: as plantas mais velhas podem ser muito mais tóxicas do que as jovens, por exemplo. [104] [105] [106] [107] [108] [109]

Extratos de plantas farmacologicamente ativos podem interagir com drogas convencionais, tanto porque podem fornecer uma dose aumentada de compostos semelhantes, quanto porque alguns fitoquímicos interferem nos sistemas do corpo que metabolizam drogas no fígado, incluindo o sistema do citocromo P450, fazendo com que as drogas durem mais no corpo e têm um efeito cumulativo mais poderoso. [110] Os medicamentos vegetais podem ser perigosos durante a gravidez. [111] Como as plantas podem conter muitas substâncias diferentes, os extratos das plantas podem ter efeitos complexos no corpo humano. [5]

Qualidade, publicidade e rotulagem Editar

Os medicamentos fitoterápicos e os suplementos dietéticos têm sido criticados por não possuírem padrões ou evidências científicas suficientes para confirmar seu conteúdo, segurança e eficácia presumida. [112] [113] [114] [115] Um estudo de 2013 descobriu que um terço dos produtos fitoterápicos amostrados não continham traços da erva listada no rótulo, e outros produtos foram adulterados com enchimentos não listados, incluindo alérgenos potenciais. [116] [117]

Quando as plantas medicinais são colhidas na natureza em vez de cultivadas, elas estão sujeitas a ameaças gerais e específicas. Ameaças gerais incluem mudanças climáticas e perda de habitat para o desenvolvimento e a agricultura. Uma ameaça específica é a cobrança excessiva para atender à crescente demanda por medicamentos. [118] Um caso em questão foi a pressão sobre as populações selvagens do teixo do Pacífico logo após a notícia da eficácia do taxol se tornar pública. [34] A ameaça de coleta excessiva poderia ser tratada pelo cultivo de algumas plantas medicinais ou por um sistema de certificação para tornar a colheita silvestre sustentável. [118] Um relatório em 2020 do Royal Botanic Gardens, Kew identifica 723 plantas medicinais em risco de extinção, causada em parte por excesso de coleta. [119] [102]


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