Inhibition of alpha-glucosidase by flavonoids from Cymbopogon citratus - An in silico and in vitro study

Dissertação de Mestrado em Química Medicinal apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaAs plantas são importantes fontes de compostos naturais com atividades terapêuticas. Desde a antiguidade, as comunidades têm feito uso desses metabolitos secundários como meios de tratamento de doenças e como curativos de ferimentos. Após a modernização da indústria farmacêutica, os compostos de origem natural têm perdido seu lugar para os fármacos sintéticos, com a justificação de que estes seriam mais seletivos e eficazes. Devido ao frequente insucesso destes compostos sintéticos atingirem o mercado como produto final, a comunidade científica tem voltado a sua atenção para a investigação de fármacos a partir de fontes de origem natural.Compostos de origem natural, como flavonóides, são mais seguros quando comparados aos compostos sintéticos, porém colocam um grande desafio quanto à sua extração e transposição para um produto final. Extratos de plantas podem conter dezenas de compostos bioativos, com diferentes propriedades físico-químicas, o que torna sua identificação e isolamento tarefas difíceis que podem custar tempo e dinheiro durante o processo de pesquisa de um novo possível fármaco.Atualmente existem ferramentas computacionais disponíveis gratuitamente, como bancos de dados de compostos e ferramentas de previsão de atividades e de características de ADME que podem auxiliar neste processo, prevendo quais compostos ativos em determinados alvos moleculares e quais as suas características físico-químicas previstas. Somando-se isso às ferramentas de docking molecular, é possível prever quais os compostos bioativos presentes num extrato possuem maior atividade, de modo a isolá-los de maneira guiada, poupando esforços e acelerando o processo de pesquisa.O Cymbopogon citratus é uma planta largamente utilizada no mundo e conhecida principalmente pelo seu óleo essencial. O seu extrato possui uma variedade de compostos bioativos, com atividades antioxidante, anti-inflamatória e antidiabética. Entre estes, os flavonóides C- e O-glicosilados são os menos estudados e possuem atividades terapêuticas ainda não exploradas. Este trabalho visa utilizar as ferramentas de previsão de atividades e docking molecular para identificar compostos bioativos no C. citratus capazes de inibir a α-glucosidase, importante alvo molecular para o tratamento da diabetes.Plants are the most important sources of natural compounds with biological activities. Until the modern age, humans have been using these secondary metabolites as means of treating diseases and as curatives for wounds. After the modernization of the pharmaceutical industry, natural compounds have been losing its place to synthetical drugs, the reason being that synthetical drugs are more selective and efficient. Due to the frequent failure of these synthetical compounds reaching the market as a final product, the scientific community have been turning its attention back to the research of drugs based on natural compounds.Natural compounds, like flavonoids, are safer when compared to synthetical compounds, but they still pose a huge challenge because of its extraction and translation to a final product. Plants extracts can contain several bioactive compounds, with different physical-chemical properties, which makes its identification and isolation a hard task that could take time and resources during the research process of a new drug.Nowadays, several computational tools are freely available online, like compound databases, biological activities and ADME properties prediction tools that could aid in this process, predicting which compounds are actives in which molecular targets and what are their predicted physical-chemical properties. Alongside these tools, molecular docking allows to predict which bioactive compounds present in a plant extract is more active, so it’s possible to isolate it in a guided manner, saving resources and speeding up the research process.Cymbopogon citratus is a widely used plant around the world and known mainly because of its essential oil. Its extract has several bioactive compounds, with antioxidant, anti-inflammatory and antidiabetic activities. Along those, C- and O-glicosilated flavonoids are less investigated and possesses unknown and unexplored therapeutical activities.This work aims to use activity predicting tools and molecular docking to identify bioactive compounds in C. citratus able to inhibit α-glucosidase, an important molecular target for the treatment of diabete