Participation of the muscarinic receptors and of the nitric oxide pathway in the spasmolytic effect of the total alkaloids fraction obtained from Solanum paludosum Moric. (SOLANACEAE)

Solanum paludosum Moric. (Solanaceae) is an herbaceous species, known popularly as "jurubeba-roxa" in the Northeast of Brazil (AGRA; BHATTACHARYYA, 1999). The chemical and pharmacological studies with root bark of this species showed the presence of glycoalkaloids, and that the ethanol extract and aqueous phase obtained the same parts showed spasmolytic activity (ATAÍDE, 1982; BARBOSA-FILHO et al., 1991; BASÍLIO, 2008). As glycoalkaloids are known to present cytotoxicity and many species of Solanum present spasmolytic activity, decided to study the total alkaloids fraction from root bark of S. paludosum (FAT-SP) on the cytotoxic potential in rat s erythrocytes and to investigate the spasmolytic activity in rat uterus, rat aorta and guinea-pig ileum and trachea. FAT-SP did not show hemolytic activity but presented non-selective spasmolytic effect. The preliminary pharmacological screening showed that FAT-SP on rat uterus, did not inhibit the oxytocin (10-2 IU/mL)-induced phasic contractions, but significantly inhibited the CCh (10-5 M)-induced phasic contractions (IC50 = 178.8 ± 7.1 μg/mL). On guinea-pig trachea, was about 2.2 times more potent in relax the trachea pre-contracted with CCh 10-6 M in the absence (EC50 = 159.4 ± 23.0 μg/mL) than in the presence (EC50 = 353.2 ±15.2 μg/mL) of functional epithelium; on guinea-pig ileum, inhibited the CCh (10-6 M)-induced phasic contractions (IC50 = 129.8 ± 3.7 μg/mL) and was more potent in relation to histamine (10-6 M)-induced contractions (Emax = 18.4 ± 2.3%) and on rat aorta, we observed that FAT-SP relaxes the rat aorta pre-contracted with phenylephrine 3 x 10-7 M of manner more potent in the presence (EC50 = 75.4 ± 6.2 μg/mL) than absence (EC50 = 242.8 ± 11.7 g/mL) of functional endothelium. According with the parameter of potency FAT-SP was more potent on guinea-pig ileum and rat aorta. Thus, we decided to investigate a possible mechanism of action in these organs. FAT-SP relaxed in a significant and concentration dependent manner the guinea-pig ileum pre-contracted with 10-6 M CCh (EC50 = 37.4 ± 3.2 μg/mL) or histamine (EC50 = 54.2 ± 2.9 μg/mL), but not with 40 mM KCl (Emax = 28.6 ± 2.8%). Since, FAT-SP was more potent to relax the ileum pre-contracted with carbachol, this is suggestive the involvement of muscarinic receptors in this effect. This hypothesis was confirmed in functional level by the observation that the FAT-SP shifted to the right the cumulative concentration-response curves to CCh without changing the Emax, which is characteristic of competitive antagonism to the CCh. The relaxation produced by FAT-SP on rat aorta in the presence of L-NAME 10-5 M (EC50 = 147.0 ± 22.1 g/mL), the NO synthase inhibitor, was attenuated, but not in the presence of atropine 10-6 M (EC50 = 93.3 ± 10.0 g/mL), a non-selective muscarinic receptor antagonist, or indomethacin 10-5 M (EC50 = 90.7 ± 13.2 g/mL), a non-selective COX inhibitor, thus suggesting the involvement of the endothelial NO synthase. Furthermore, in the presence of hydroxocobalamin 3 x 10-5 M (EC50 = 294.9 ± 20.4 μg/mL), a scavenger of NO, or ODQ 10-5 M (EC50 = 228.2 ± 30.9 μg/mL), a selective blocker of soluble GC, the relaxation curve of FAT-SP was attenuated, suggesting the involvement NO/CG pathway in the spasmolytic effect of the FAT-SP.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSolanum paludosum Moric. (Solanaceae) é uma espécie herbácea, conhecida popularmente como jurubeba-roxa no Nordeste do Brasil (AGRA; BHATTACHARYYA, 1999). O estudo químico e farmacológico com a casca da raiz desta espécie mostrou a presença de glicoalcalóides, e que o extrato etanólico e a fase aquosa obtidos da mesma parte mostraram atividade espasmolítica (ATAÍDE, 1982; BARBOSA-FILHO et al., 1991; BASÍLIO, 2008). Como muitos glicoalcalóides são conhecidos por apresentarem citotoxicidade e muitas espécies de Solanum apresentam atividade espasmolítica, decidiu-se estudar a fração de alcalóides totais obtida da casca da raiz de S. paludosum (FAT-SP) em relação ao potencial citotóxico em eritrócitos de rato e investigar uma possível atividade espasmolítica em útero de rata, aorta de rato, íleo e traquéia de cobaia. A FAT-SP não mostrou atividade hemolítica, mas apresentou efeito espasmolítico não seletivo. A triagem farmacológica preliminar mostrou que a FAT-SP, em útero de rata, não inibiu as contrações fásicas induzidas por 10-2 UI/mL de ocitocina, mas inibiu de maneira significante as contrações induzidas por 10-5 M de CCh; em traquéia de cobaia, foi cerca de 2,2 vezes mais potente em relaxar a traquéia pré-contraída com 10-6 M de CCh na ausência (CE50 = 159,4 ± 23,0 μg/mL) do que na presença (CE50 = 353,2 ± 15,2 μg/mL) de epitélio funcional; em íleo de cobaia, inibiu as contrações fásicas induzida por 10-6 M de CCh (CI50 = 129,8 ± 3,7 μg/mL) de maneira mais potente em relação às contrações induzidas por 10-6 M de histamina (Emax = 18,4 ± 2,3%) e em aorta de rato, foi observado que a FAT-SP relaxa a aorta de rato pré-contraída com 3 x 10-7 M de fenilefrina de maneira mais potente na presença (CE50 = 75,4 ± 6,2 ug/mL) do que na ausência (CE50 = 242,8 ± 11,7 ug/mL) de endotélio funcional. De acordo com o parâmetro de potência a FAT-SP foi mais potente em íleo de cobaia e aorta de rato. Diante disso, decidiu-se investigar um possível mecanismo de ação nestes órgãos. A FAT-SP relaxou o íleo de cobaia de maneira significante e dependente de concentração pré-contraído com 10-6 M de CCh (CE50= 37,4 ± 3,2 μg/mL) ou de histamina (CE50 = 54,2 ± 2,9 μg/mL), mas não com 40 mM de KCl (Emax = 28,6 ± 2,8%). Visto que, a FAT-SP foi mais potente em relaxaro íleo pré-contraido com carbacol, isto é sugestivo do envolvimeto dos receptores muscarínicos neste efeito. Esta hipótese foi confirmada em nível funcional pela observação de que a FAT-SP deslocou para direita as curvas concentrações-resposta cumulativas ao CCh sem alteração do Emax, o que é característico de antagonismo competitivo ao CCh. O relaxamento produzido pela FAT-SP em aorta de rato na presença de 10-5 M de L-NAME (CE50 = 147,0 ± 22,1 ug/mL), inibidor da sintase do NO endotelial, foi atenuado, mas não na presença de 10-6 M de atropina (CE50 = 93,3 ± 10,0 ug/mL), um antagonista não seletivo dos receptores muscarínicos, ou de 10-5 M de indometacina (CE50 = 90,7 ± 13,2 ug/mL), um inibidor não seletivo da COX, sugerindo assim, a participação da sintase do NO endotelial. Além disso, na presença de 3 x 10-5 M de hidroxocobalamina (CE50 = 294,9 ± 20,4 μg/mL), sequestrador do NO, ou de 10-5 M de ODQ (CE50 = 228,2 ± 30,9 ug/mL), inibidor seletivo da GC solúvel, a curva de relaxamento da FAT-SP foi atenuada, sugerindo a participação da via NO/CG no efeito espasmolítico da FAT-SP