A esponja oceanapia sp. Apresenta efeito dual sobre a motilidade gastrintestinal de roedores: ensaios in vitro e in vivo

Marine natural products have attracted the attention of researchers due to be a potencial source to new medicines. Oceanapia sponges present around 100 species distributed on tropical worldwide seas. Some studies of marine products have shown activity in smooth muscle, however for Oceanapia sp. there is no report. So, we decided to assess the pharmacologic and toxicological activities of the ethanolic extract of Oceanapia sp. sponge (OC-EtOH). To in vitro assays (n = 5), guinea pig ileum segments were suspended on organ baths and isometric and isotonic contractions registrated. In the in vivo assays (n = 6), mice were divided in groups: negative control (saline + Cremophor®, v.o.), positive control (atropine, v.o.) and OC-EtOH (several doses, v.o.) where its were investigated the effect of the extract on normal and induced intestinal transit by castor oil. All the experimental protocols were approved by Ethical Committee in Animal Use of UFPB (Protocol 146/2015). In pharmacological screening, OC-EtOH induced a concentration dependent contraction on basal tonus on guinea pig ileum (EC50 = 48.6 ± 2.7 μg/mL). In tonic component of the contraction induced by KCl and histamine on guinea pig ileum, the extract presented a transient contraction (EC50 = 176.6 ± 32.6 and 73.5 ± 6.9 μg/mL, respectively), also followed by a concentration-dependent relaxation (EC50 = 103.9 ± 8.6 and 90.1 ± 9.2 μg/mL, respectively). Differently, when CCh was used as contractile agent, OC-EtOH presented only a concentration-dependent relaxation (EC50 = 97.1 ± 17.4 μg/mL). In the investigation of spasmogenic mechanism, we observed that in the presence of different concentrations of atropine, a muscarinic antagonist, the cumulative curves to OC-EtOH were not shifted. However, in the presence of pyrilamine, a receptor histaminergic antagonist (H1), the cumulative curves to OC-EtOH were shifted to the right, in a non-parallel manner with reduction on efficacy and potency and abolishment of spasmogenic effect, suggesting the involvement of H1 on spasmogenic effect of OC-EtOH. Similar result was obtained when used the verapamil, a voltage gated calcium channels blocker (CaV), that was added in different concentrations and the cumulative curves to OC-EtOH were shifted to the right, in a non-parallel manner with reduction on efficacy and potency spasmogenic, suggesting the mechanism of action of the extract also involves the CaV activation. In the investigation of spasmolytic mechanism, in pyrilamine presence, the spasmogenic component was abolished and the OC-EtOH relaxant potency was potentiated on the KCl-induced tonic contraction (EC50 = 62.9 ± 9.9 μg/mL). As the common pathway in the contractile agents used is the CaV, it has assessed these channels participation. The control curves to CaCl2 were shifted to the right, in a presence of extract, in a non-parallel manner with Emax reduction. Besides to relax the ileum pre-contracted by S-(-)-Bay K 8644 (EC50 = 166.9 ± 17.8 μg/mL), a CaV-1 agonist, showing that this channel subtype are involved. As the OC-EtOH relaxant potency was greater when the organ was pre-contracted with KCl + pyrilamine than S-(-)-Bay K 8644 was the contractile agent, it is suggestive that other mechanism are probably involved. In acute toxicity assay, OC-EtOH (2000 mg/kg, p.o.) did not induce toxicity signs in female mice (n = 6) in the experimental conditions and the 50% lethal dose is equal or superior to 5000 mg/kg according to OECD 423 guide. Since some compounds with dual action (spasmolytic and spasmogenic) on smooth muscle are indicated to diarrhea and constipation treatment, it was investigate a possible OC-EtOH presents antidiarrheal action on mice. The extract increased the intestinal normal transit (ED50 = 477.6 ± 14.8 mg/kg) and reduced the intestinal transit in the ricin oil induced diarrhea (ED50 = 93.30 ± 7.2 mg/kg). Thus, OC-EtOH presented a dual effect on guinea pig ileum by H1 and CaV activation and relaxation via CaV blockade, besides intestinal transit effect in mice that occurs by modification in the intestinal motility, indicating a potential medicinal usage of the sponje Oceanapia sp. on intestinal conditions as diarrhea and/or constipation.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqOs produtos naturais marinhos tem atraído a atenção de pesquisadores por ser uma fonte em potencial para o desenvolvimento de medicamentos. As esponjas do gênero Oceanapia possuem cerca de 100 espécies distribuídas em mares tropicais de todo mundo. Alguns estudos com produtos marinhos demonstram atividade em músculo liso, entretanto para Oceanapia sp. não há relatos. Assim, decidiu-se avaliar as atividades farmacológica e toxicológica do extrato etanólico obtido da esponja Oceanapia sp. (OC-EtOH). Para os ensaios in vitro (n = 5), os segmentos do íleo de cobaia eram suspensos em banhos de órgãos, onde as contrações isotônicas e isométricas eram registradas. Já para os ensaios in vivo (n = 6), os camundongos eram divididos em grupos: controle negativo (solução salina + Cremophor®, v.o.), controle positivo (atropina, v.o.) e OC-EtOH (várias doses, v.o.), onde eram investigados o efeito do extrato sobre o trânsito intestinal normal e induzido por óleo de rícino. Todos os protocolos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da UFPB (Protocolo nº 146/2015). Na triagem farmacológica preliminar, o OC-EtOH induziu uma contração dependente de concentração sobre o tônus basal de íleo de cobaia (CE50 = 48,6 ± 2,7 μg/mL). Já sobre o componente tônico da contração induzida por KCl e por histamina em íleo de cobaia, o extrato apresentou uma contração transiente (CE50 = 176,6 ± 32,6 e 73,5 ± 6,9 μg/mL, respectivamente), seguida de um relaxamento (CE50 = 103,9 ± 8,6 e 90,1 ± 9,2 μg/mL, respectivamente), ambos de maneira dependente de concentração. Diferentemente, quando a contração era induzida por carbacol, o extrato apresentou apenas relaxamento dependente de concetração (CE50 = 97,1 ± 17,4 μg/mL). Na investigação do mecanismo espasmogênico, observou-se que na presença de diferentes concentrações de atropina, antagonista muscarínico, as curvas concentrações-resposta cumulativas ao OC-EtOH não foram deslocadas. Já na presença de pirilamina, antagonista de receptores histaminérgicos (H1), as curvas concentrações-resposta foram desviadas para a direita, de maneira não paralela, com redução na potência e na eficácia e abolição de seu efeito espasmogênico, sugerindo a participação dos H1 no efeito espasmogênico do OC-EtOH. Semelhantemente, na presença de verapamil, bloqueador dos canais de cálcio dependentes de voltagem (CaV), as curvas concentrações-resposta cumulativas ao OC-EtOH foram desviadas para a direita, de maneira não paralela, com redução na potência e na eficácia contrátil do extrato, sugerindo que o mecanismo de ação espasmogênica do extrato também envolve a ativação dos CaV. Na avaliação do mecanismo espasmolítico, observou-se que na presença de pirilamina, o componente espasmogênico foi abolido e a potência espasmolítica do OC-EtOH sobre contração tônica induzida por KCl (CE50 = 62,9 ± 9,9 μg/mL) foi potencializada. Como o passo comum da via de sinalização dos agentes contráteis utilizados são os CaV, investigou-se a participação destes no mecanismo de ação espasmolítica do OC-EtOH. As curvas controle cumulativas ao CaCl2, na presença do extrato, foram desviadas para direita de forma não paralela e com redução do Emax. O OC-EtOH também relaxou o íleo pré-contraído com S-(-)-Bay K 8644 (CE50 = 166,9 ± 17,8 μg/mL), um agonista dos CaV-1, demonstrando que o subtipo de CaV envolvido é o CaV1. Como a potência relaxante do OC-EtOH foi maior quando o órgão foi pré-contraído com KCl + pirilamina do que pelo S-(-)-Bay K 8644 é sugestivo de que outros mecanismos estão envolvidos no efeito espasmolítico do OC-EtOH. No ensaio de toxicidade aguda, o OC-EtOH (2000 mg/kg, v.o.) não induziu sinais de toxicidade em camundongos fêmeas (n = 6) nas condições experimentais avaliadas e a dose de uma droga que produz 50% de seu efeito máximo é igual ou superior a 5000 mg/kg de acordo com o guia nº 423 da OECD. Como alguns compostos com atividade dual (espasmolítica e espasmogênica) em músculo liso são utilizados no tratamento da diarreia e constipação, decidiu-se investigar se o OC-EtOH apresentaria efeito sobre o trânsito intestinal de camundongos. Pode-se observar que o extrato aumentou o trânsito intestinal normal (DE50 = 477,6 ± 14,8 mg/kg) e inibiu o trânsito induzido por óleo de rícino (DE50 = 93,30 ± 7,2 mg/kg). Assim, conclui-se que o OC-EtOH apresenta efeito dual em íleo de cobaia promovendo contração via ativação dos receptores H1 e dos CaV e relaxamento pelo bloqueio dos CaV, além do efeito sobre o trânsito intestinal em camundongos, mostram uma potencial utilização medicinal da esponja Oceanapia sp. em doenças intestinais como a diarreia e/ou constipação