Biotechnological prospecting of a new diterpene isolated from croton argyrophylloides leaves on hemiparkinsonian rats

BASTOS, R.C. Prospecção biotecnológica de um novo diterpeno isolado de folhas de Croton argyrophylloides sobre ratos hemiparkinsonianos. 2018. 103 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2018.Parkinson's disease is a chronic degenerative disease of unknown etiology, caused by progressive loss of dopaminergic neurons, neurochemical and neurobehavioral abnormalities that are reflected in motor control dysregulation, causing severe long-term disability. Croton argyrophylloides is a small northeastern Brazilian shrub widely used by traditional folk medicine for the treatment of various diseases. Several studies indicate that oxidative stress and pro-inflammatory events are related to the apoptotic process that affects the loss of dopaminergic neurons in PD. In this context, the present study analyzed the antioxidant and neuroprotective effect of a new diterpene (MP-1) isolated from the leaves of C. argyrophylloides, on the DPPH inhibition test and in rats submitted to the 6-OHDA-induced Parkinson's disease model, respectively. For the evaluation of the reducing activity, the DPPH radical capture test was performed, in which 6 different concentrations (10-2000 μg / mL) of MP-1 dissolved in DMSO1% were tested. Ascorbic acid was used as a positive control. Male Wistar rats (250-300g) were used to evaluate the MP-1 neuroprotective potential, which were submitted to the PD disease model by intra-atrial injection of 6-OHDA (21 μg / animal) and after 10 minutes, treated with said bioactive (MP-1) by intracranial route only once. On the 14th day of treatment the animals were submitted to specific behavioral tests (Open Field, Rotarod and Rotational Test induced by apomorphine) and, after euthanasia and dissection of the cerebral areas (ipsi and contralateral striatum, Hippocampus and Pre Frontal Cortex), (determination of nitrite / nitrate levels, MDA and GSH) were performed. The results showed that diterpene MP-1 showed a reducing effect, being able to neutralize more than 50% of the DPPH radicals, presenting very high antiradicalar efficiency and a short reaction time. In addition, a neuroprotective effect can be observed in vivo in motor damage recovery, with increased spontaneous exploratory activity and gain of body mass by the animals. The compound was also able to prevent neurotoxin-induced neurochemical changes by reducing levels of nitrite / nitrate and MDA. However MP-1 was not able to induce the cytoprotective response via GSH. These findings demonstrate an antioxidant and neuroprotective effect of MP-1, which possibly acts on the capture of free radicals, attenuating neurotoxic injuries caused by reactive molecules, with important implications for future studies and their application for the development of new therapeutic strategies for PD.A doença de Parkinson é uma enfermidade crônica degenerativa de etiologia desconhecida, causada pela perda progressiva de neurônios dopaminérgicos, alterações neuroquímicas e neurocomportamentais que se refletem na desregulação do controle motor, causando incapacidade severa em longo prazo. Croton argyrophylloides é um pequeno arbusto do nordeste brasileiro amplamente utilizado pela medicina popular tradicional para o tratamento de diversas enfermidades. Diversos estudos apontam que o estresse oxidativo e eventos pró-inflamatórios estão relacionados com o processo apoptótico que acomete a perda de neurônios dopaminérgicos na DP. Nesse contexto o presente estudo analisou o efeito antioxidante e neuroprotetor de um novo diterpeno (MP-1) isolado das folhas de C. argyrophylloides, sobre o teste de inibição de DPPH e em ratos submetidos ao modelo de doença de Parkinson induzido por 6-OHDA, respectivamente. Para avaliação da atividade redutora, foi realizado o teste de captura do radical DPPH, no qual foram testadas 6 concentrações (10-2000 µg/mL) diferentes de MP-1 dissolvido em DMSO1%. Ácido ascórbico foi utilizado como controle positivo. Para avaliação do potencial neuroprotetor do MP-1, foram utilizados ratos machos Wistar (250-300g), os quais foram submetidos ao modelo de doença de DP através da injeção intraestriatal de 6-OHDA (21 µg/animal) e, após 10 minutos, tratados com referido bioativo (MP-1) por via intracraniana apenas uma vez. No 14° dia de tratamento os animais foram submetidos aos ensaios comportamentais específicos (Campo Aberto, Rotarod e Teste Rotacional induzido por apomorfina) e, após eutanásia e dissecação das áreas cerebrais (corpo estriado ipsi e contralateral, Hipocampo e Córtex Pré-Frontal), foram realizadas as análises neuroquímicas (determinação dos níveis de nitrito/nitrato, MDA e GSH). Os resultados demonstram que o diterpeno MP-1 apresentou efeito redutor sendo capaz de neutralizar mais de 50% dos radicais DPPH, apresentando eficiência antiradicalar muito alta e um curto tempo de reação. Além disso, pode-se observar um efeito neuroprotetor in vivo na recuperação dos danos motores, com aumento da atividade exploratória espontânea e ganho de massa corpórea pelos animais. O composto também foi capaz de prevenir as alterações neuroquímicas induzidas pela neurotoxina reduzindo os níveis de nitrito/nitrato e MDA. Contudo o MP-1 não foi capaz de induzir a resposta citoprotetora via GSH. Estes achados demonstram um efeito antioxidante e neuroprotetor de MP-1, que possivelmente atua na captura de radicais livres, atenuando injúrias neurotóxicas causadas por moléculas reativas, com importantes implicações para estudos futuros e sua aplicação para desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para a DP