pmid: "31756965"
title: "Andrografólido, um Antioxidante Natural: Uma Atualização."
authors: "Mussard E, Cesaro A, Lespessailles E, Legrain B, Berteina-Raboin S, Toumi H"
journal: "Antioxidants (Basel, Switzerland)"
pubdate: "2019 Nov 20"
doi: "10.3390/antiox8120571"
source: "PMC Full Text"
Andrografólido, um Antioxidante Natural: Uma Atualização.
Autores
Mussard E, Cesaro A, Lespessailles E, Legrain B, Berteina-Raboin S, Toumi H
Periodico
Antioxidants (Basel, Switzerland) (2019 Nov 20)
Conteudo
Andrographolide, Um Antioxidante Natural: Uma Atualização
Tradicionalmente, a Andrographis paniculata tem sido utilizada como um remédio herbal para o tratamento de infecções pulmonares. Suas folhas contêm um labdano diterpenoide chamado andrographolide, responsável por uma ampla gama de atividades biológicas, como propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e anticancerígenas. Este manuscrito é uma breve revisão dos mecanismos antioxidantes e da regulação da via de sinalização Nrf2 (fator nuclear (derivado de eritroide 2)-like 2) pelo andrographolide.
- Introdução
Andrographis paniculata (Burm. F.) Wall ex Nees é uma planta da família Acanthaceae. Esta planta também é conhecida como “chuan-xin-lian” na China, “kalmegh” na Índia, “senshinren” no Japão, “hempedu bumi” na Malásia, “fah talai” na Tailândia e “green chiretta” nos países escandinavos. A Andrographis paniculata (Figura 1) possui propriedades medicinais e tem sido tradicionalmente utilizada na Índia, Sri Lanka, China e outros países do Sudeste Asiático. Esta planta é amplamente reconhecida por suas propriedades terapêuticas contra infecções do trato respiratório superior devido à sua alta atividade anti-inflamatória. A Andrographis paniculata apresenta diversas atividades biológicas. Tem sido utilizada como antipirético, para atividade hepatoprotetora e como imunoestimulante. As folhas da Andrographis paniculata contêm muitos compostos bioativos, incluindo lactonas diterpênicas (desoxiandrographolide, andrographolide, neoandrographolide e 14-desoxi-11,12-didesidroandrographolide), glicosídeo diterpênico (desoxiandrographolide 19β-d-glicosídeo) e flavonoides (5,7,2′,3′-tetrametoxiflavanona e 5-hidroxi-7,2′,3′-trimetoxiflavona), resumidos na Figura 2. Descoberto em 1951, o andrographolide (C20H30O5) é o principal ingrediente ativo da planta. É uma lactona diterpênica que confere à planta um sabor amargo. Muitos estudos têm se concentrado nas propriedades antivirais, antitrombóticas, hepatoprotetoras, anticancerígenas e anti-inflamatórias do andrographolide.
Diversos dados relataram as atividades antioxidantes do andrographolide em vários sistemas modelo in vitro e in vivo. Esta revisão descreve seus parâmetros farmacocinéticos e examina o estado atual em relação ao efeito antioxidante do andrographolide.
Os seguintes efeitos antioxidantes são explorados: (1) eliminação de espécies reativas de oxigênio (ROS) (2) proteção mitocondrial, (3) inibição de enzimas produtoras de ROS, (4) regulação de enzimas antioxidantes e (5) controle do fator de transcrição Nrf2 (fator nuclear (derivado de eritroide 2)-like 2). - Biodisponibilidade do Andrographolide
A maioria dos fitoquímicos é pouco absorvida, rapidamente metabolizada e excretada, resultando em baixa biodisponibilidade. Estudos farmacocinéticos são importantes para a compreensão das propriedades biológicas.
Foi relatado que a andrografólida é rapidamente absorvida e metabolizada em ratos. Uma concentração de 1 µM (0,35 µg/mL) no plasma é obtida em 30 min após a administração de 50 mg/kg, e a biodisponibilidade é de 1,19%. A andrografólida foi medida no plasma e em vários tecidos de ratos após administração oral de andrografólida na dose de 100 mg/kg/dia por 4 semanas. A maior concentração de andrografólida foi encontrada nos rins, seguida pelo fígado, baço e cérebro, enquanto a mesma concentração foi encontrada no coração e nos pulmões. A concentração máxima foi calculada em 115,81 ng/mL em 0,75 h. A meia-vida de eliminação da andrografólida foi de 2,45 h. A andrografólida também foi medida no plasma humano após uma dose oral de 200 mg de andrografólida. A concentração máxima foi calculada em 58,62 ng/mL em 1,6 h. Sua meia-vida de eliminação foi de 10,50 h.
A andrografólida é insolúvel em água e solventes apolares, mas solúvel em acetona, metanol, clorofórmio e éter. O uso terapêutico da andrografólida é limitado por sua baixa solubilidade em água, resultando em pequena biodisponibilidade após administração oral. Por essa razão, o uso de vetores como micropartículas ou nanopartículas é interessante para sua formulação em aplicações terapêuticas. As micropartículas utilizadas incluem ácido polilático-glicólico, ácido algínico e derivados de glucana. Para nanopartículas, vários nanocarreadores são usados, como vesículas, nanopartículas poliméricas, nanopartículas lipídicas sólidas, nanopartículas de ouro, nanocristais, microemulsões e nanoemulsões, e nanosuspensões. A fim de aumentar a estabilidade e a biodisponibilidade da andrografólida, nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com andrografólida foram preparadas por um método de homogeneização de alta pressão. A biodisponibilidade da andrografólida foi obtida pela combinação lipídica (lecitina, beenatos de glicerila e monoestearato de glicerol) e a solução surfactante (3,0% de Tween-80). A homogeneização de alta pressão permitiu a mistura e a estabilização da andrografólida com os outros componentes. Também permitiu que a andrografólida fosse eficaz e furtiva para o organismo. Foi demonstrado que a biodisponibilidade da andrografólida foi aumentada para 241% pelas nanopartículas em comparação com a suspensão de andrografólida. Esses métodos evitam a insolubilidade da andrografólida em água. - Propriedades Antioxidantes da Andrografólida
A andrografólida contribui para as defesas antioxidantes. Atua diretamente neutralizando os radicais livres. Também interfere indiretamente protegendo a integridade mitocondrial, inibindo enzimas pró-oxidantes e/ou ativando enzimas antioxidantes. Note que o fator de transcrição Nrf2 está envolvido na regulação do sistema de defesa antioxidante. Assim, a regulação do Nrf2 pela andrografólida é de interesse para a regulação do sistema redox.
3.1. Eliminação de Espécies Reativas de Oxigênio (ROS)
As ROS são espécies químicas oxigenadas, como radicais livres, íons de oxigênio e peróxidos. As ROS possuem pelo menos um elétron desemparelhado, o que as torna altamente reativas. A seguir, alguns exemplos de ROS: oxigênio singlete, peróxido de hidrogênio e radical hidroxila. Elas são continuamente produzidas por radiação ionizante, como a luz solar, bem como por subprodutos do metabolismo celular. Esses compostos, quando encontrados em excesso nas células e ultrapassam os sistemas de defesa celular, levam a um fenômeno chamado estresse oxidativo. Tornam-se tóxicos e são fatores importantes para muitas doenças, como diabetes, inflamação e câncer.
Um estudo mostrou que o andrografólido exibiu propriedade antioxidante significativa (IC50: 3,2 µg/mL) por sua capacidade de eliminar um radical livre estável, o 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH), em comparação com antioxidantes conhecidos, como ácido ascórbico, butil-hidroxitolueno (BHT) e o extrato da planta. De fato, a atividade de eliminação variou com a concentração. Foi de até um máximo de 40 mmol/mL para o ácido ascórbico e BHT, e 300 mg/mL para o extrato de Andrographis paniculata e 15 mmol/mL para o andrografólido puro. Para o ácido ascórbico, BHT, extrato de Andrographis paniculata e andrografólido, os valores de IC50 calculados foram 4,3, 5,8, 220,5 e 3,2 mg/mL, respectivamente. Observe que o andrografólido apresentou as maiores propriedades antioxidantes neste estudo, com o menor valor de IC50.
Vários métodos foram desenvolvidos para determinar a composição de andrografólido em extratos de folhas. Diferentes solventes são usados em diferentes tempos de extração. A quantidade de andrografólido nesses extratos é importante. Um estudo utilizou o método HPLC-UV-MS e o teste DPPH, determinando as atividades de eliminação de radicais livres nos diferentes extratos. A atividade de eliminação de radicais de todas as amostras foi inferior ao controle positivo, BHT. Um estudo mostrou que um extrato aquoso de Andrographis paniculata exibiu maior atividade antioxidante do que um extrato etanólico. Com 50 μg/mL, a atividade de eliminação de radicais foi de 66,8% no extrato aquoso contra 57,8% no extrato etanólico. Esses resultados são explicados por uma maior concentração de flavonoides totais no extrato aquoso em comparação com o extrato etanólico. Sabe-se que flavonoides e fenóis são os principais compostos antioxidantes nas plantas. Curiosamente, neste estudo, o extrato etanólico continha mais fenóis do que o extrato aquoso; no entanto, o extrato aquoso foi mais potente do que o extrato etanólico nas atividades antioxidantes.
Em modelos celulares, o andrografólido reduz a geração de ROS. De fato, em macrófagos RAW264.7 murinos, o tratamento com 10 e 30 μM de andrografólido reduziu a produção de ROS nessas células estimuladas por lipopolissacarídeo (LPS) ou ovalbumina. Sheeja et al. avaliaram as propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias do extrato metanólico de Andrographis paniculata. Esse extrato inibiu a formação de radicais livres derivados do oxigênio, como superóxido (32%), radicais hidroxila (80%), peroxidação lipídica (80%) e óxido nítrico (42,8%) em um modelo in vitro. Estudos in vivo usando modelos de camundongos também mostraram inibição significativa na formação de superóxido (32,4%) e óxido nítrico (65,3%) induzida por forbol-12-miristato-13-acetato. Shen et al. demonstraram que o andrografólido (0,1, 1 e 10 µM) inibiu ROS intracelular (oxigênio singlete e peróxido de hidrogênio) em neutrófilos induzidos por N-formil-metionil-leucil-fenilalanina.
Nos extratos de Andrographis paniculata, a eliminação de ROS observada pode ser explicada pelo conteúdo de flavonoides e compostos fenólicos. No entanto, a atividade eliminadora de ROS obtida a partir do andrografólido puro é mais surpreendente, dada a sua estrutura química.
3.2. Efeitos Protetores do Andrografólido sobre as Mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas cuja principal função é gerar energia para as células. De fato, na membrana interna, a cadeia transportadora de elétrons gera ATP (adenosina trifosfato) a partir de ADP (adenosina difosfato). Esse processo é chamado de fosforilação oxidativa. Os elétrons são introduzidos no complexo I via NADPH e no complexo II via FADH2. Em seguida, são transferidos para o complexo III e, finalmente, para o complexo IV. No complexo IV (citocromo c oxidase), os elétrons são depositados no oxigênio molecular, o que leva à produção de H2O. No entanto, os elétrons podem ser transferidos para o oxigênio nos complexos I e III para formar superóxido (O2•−) em vez de H2O. Esse superóxido pode danificar macromoléculas, como, por exemplo, DNA, proteínas ou lipídios.
O andrografólido melhora as disfunções mitocondriais em vários modelos, tanto in vivo quanto in vitro. O tratamento com andrografólido reduz o estresse oxidativo e protege as mitocôndrias. Esses efeitos foram observados em um modelo de camundongo transgênico (proteína precursora amiloide/presenilina 1) para mimetizar a doença de Alzheimer. Os camundongos receberam sulfonato de andrografólido na dose de 5 mg/kg/dia a partir dos dois meses de idade, com duração de 7 meses. As mitocôndrias do hipocampo dos camundongos APP/PS1 foram isoladas. O tratamento com andrografólido manteve o conteúdo de ATP próximo ao nível normal. Reduziu o estresse oxidativo e manteve o potencial da membrana mitocondrial. Também diminuiu o inchaço mitocondrial nos camundongos APP/PS1. Isso confirma que o andrografólido tem um efeito neuroprotetor por meio de sua atividade nas mitocôndrias.
Em outro modelo, mitocôndrias foram isoladas de cérebros de ratos. Os ratos receberam nicotina (1 mg/kg/dia) por 7 dias e, simultaneamente, andrographolida ou um extrato aquoso de Andrographis paniculata (250 mg/kg/dia). A atividade mitocondrial foi testada nos seguintes complexos: complexo I (diclorofenol-indofenol-coenzima Q redutase), complexo II (succinato desidrogenase coenzima Q redutase) e complexo III (coenzima Q citocromo c redutase). As medições foram realizadas em diferentes regiões do cérebro — hemisfério cerebral, cerebelo, diencéfalo e tronco encefálico. A suplementação com andrographolida ou extrato aquoso aumentou significativamente a atividade dos complexos mitocondriais na cadeia de transporte de elétrons (I, II, III) e diminuiu a produção de NO, malondialdeído e proteína carbonilada no cérebro de ratos expostos à nicotina. Além disso, esses tratamentos aumentaram a atividade da superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa redutase (GR), glutationa peroxidase (GSH-Px), glutationa S-transferase (GST) e glutationa reduzida (GSH), bem como as concentrações de glutationa dissulfeto (GSSG). A andrographolida também atua em mitocôndrias de origem hepática. Ratos foram expostos ao cobre (15 mg/kg/dia) por 45 dias e depois tratados com andrographolida na dose de 20 mg/kg/dia por 15 dias. A andrographolida reduziu a produção de ânions superóxido e restaurou o potencial de membrana das mitocôndrias. A andrographolida também inibiu a produção de superóxido induzida por LPS em macrófagos peritoneais de camundongos. Essa inibição foi dependente da dose (0,1 a 100 μM) com um IC50 de 7,9 μM. Outro composto de Andrographis paniculata foi testado. É chamado de neoandrographolida, um análogo da andrographolida. A neoandrographolida também suprimiu a produção de NO induzida por LPS com um IC50 de 35,5 μM. Observe que a andrographolida e o extrato aquoso de Andrographis paniculata também foram usados em linfócitos expostos à nicotina (100 µM). Os resultados mostraram que a andrographolida ou o extrato aquoso a 5, 10 e 20 µM reduziram o estresse oxidativo e diminuíram (1) a produção de ânions superóxido, (2) a peroxidação lipídica, (3) a oxidação de proteínas e (4) a fragmentação do DNA. No entanto, aumentaram a viabilidade celular, a atividade da SOD e da GSH.
A produção de energia nas mitocôndrias é essencial para a sobrevivência celular. No entanto, a produção excessiva de ROS mitocondrial é prejudicial às células. A atividade da andrographolida nas mitocôndrias é benéfica para células saudáveis e também apresenta atividade antitumoral em células cancerígenas via mitocôndrias. De fato, estudos recentes mostraram que a andrographolida causa morte celular envolvendo mitocôndrias em células HeLa, uma linhagem de câncer colorretal 5-FU e, finalmente, células de câncer de fígado.
3.3. Inibição de Enzimas Produtoras de Radicais Livres pela Andrographolida
3.3.1. NADPH Oxidase
A NADPH oxidase é um complexo enzimático de membrana pertencente à classe das oxidorredutases. Esta enzima catalisa a reação de oxidação do NADPH pelo oxigênio (O2) a NADP+, H+ e O2•−. A NADPH oxidase induz a produção de ROS nas células. Em humanos, existem sete tipos de NADPH oxidase (NOX): NOX1, NOX2, NOX3, NOX4, NOX5, DUOX1 e DUOX2. Ela é composta por seis subunidades funcionais. O citocromo b558 está integrado na membrana. Ele consiste em duas subunidades: p22phox e NOX2. A proteína G chamada Rap 1A liga-se ao trifosfato de guanosina/difosfato de guanosina (GTP/GDP). Ela está ligada ao citocromo b558 e é ativada quando associada ao GTP. A subunidade p47phox atua como organizadora, translocando as subunidades p67phox e p40phox para a membrana. A subunidade p67phox associa-se ao citocromo b558 para ativar a atividade oxidase da enzima. A subunidade p40phox desempenha um papel na regulação da atividade enzimática. Finalmente, a subunidade Rac é citosólica e ligada ao GDP em sua forma não ativada. Quando ativada, ela se liga ao GTP e se associa ao citocromo b558 na membrana.
A andrografólida (100 μg/kg, iv) reduziu o dano cerebral em um modelo murino de isquemia cerebral. Ela reduziu a expressão de NOX2 (gp91phox) por meio da limitação da ativação do fator nuclear kappa B (NF-κB) dependente da fosfoinositídeo 3-quinase/proteína quinase B (PI3K/AKT). A andrografólida (10 µM) reduziu a expressão de NOX2 na linhagem microglial BV2 após 8 h de privação de oxigênio e glicose. Em um modelo de camundongo diabético induzido por injeção intraperitoneal de estreptozotocina, os efeitos da andrografólida no miocárdio foram explorados. Os resultados demonstraram que a andrografólida melhorou os efeitos deletérios do estresse oxidativo pela redução da NADPH oxidase. De fato, a andrografólida (10 e 20 mg/kg/dia) diminuiu significativamente as expressões de NOX2, NOX4 e p47phox nos tecidos miocárdicos. De forma semelhante, o efeito da andrografólida foi demonstrado em cardiomioblastos H9c2 expostos à alta concentração de glicose (25 mM). O tratamento com andrografólida (1, 5 e 10 µM) reduziu significativamente a expressão de NOX2, NOX4 e p47phox. Ela modificou a expressão da NADPH oxidase, mas também modificou sua atividade. Ela inibiu a ativação da NADPH oxidase no tecido pulmonar de ratos após tratamento com LPS (5 mg/kg). A andrografólida (0,18 e 1,8 g/kg) também diminuiu a translocação das subunidades p47phox e p67phox do citoplasma para o núcleo. Para ativar a NADPH oxidase, o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) induz a translocação das subunidades p47phox e p67phox do citoplasma para o núcleo. Na linhagem endotelial EA.hy926, a andrografólida (7,5 µM) reduziu a translocação das subunidades p47phox e p67phox. Em células da linhagem de câncer colorretal humano HCT116, a andrografólida (20 µM) diminuiu a translocação da subunidade p47phox.
O estresse oxidativo está envolvido em muitas doenças. No entanto, a produção de baixas concentrações de ERO atua como mensageiros para ativar vias de sinalização. Portanto, a geração de ERO em baixa concentração é de interesse. A produção de ERO ativa o sistema antioxidante a fim de antecipar e proteger contra danos oxidativos. Por exemplo, esse efeito “vacina” foi estudado na linhagem celular RIN-mβ do pâncreas com um derivado da andrografólida contendo ácido lipoico. O conjugado andrografólida-ácido lipoico (0,01–0,1 e 1 µM) aumentou o nível de ERO de maneira dose-dependente após 1 h, pelo aumento da expressão da NADPH oxidase. Como resultado, as expressões das proteínas antioxidantes Tiorredoxina-1 (Trx1), Peroxirredoxina-1 (Prx1), Peroxirredoxina-5 (Prx5), Heme oxigenase-1 (HO-1), SOD1 e SOD2 foram reguladas positivamente. Juntas, elas protegem as células da apoptose induzida por H2O2.
3.3.2. Xantina Oxidase
A xantina oxidase catalisa as etapas terminais da degradação das purinas, convertendo hipoxantina em xantina, e xantina em ácido úrico e peróxido de hidrogênio. Em humanos, a xantina oxidase controla a etapa final do catabolismo das purinas e é normalmente encontrada no fígado e na mucosa intestinal. A xantina oxidase é considerada uma fonte essencial de O2•− e H2O2 em doenças inflamatórias.
Atualmente, nenhum estudo comprovou qualquer efeito da andrografólida pura sobre a xantina oxidase. No entanto, um único relato de Lin et al. mostrou um efeito inibitório sobre a atividade da xantina oxidase por dois extratos de Andrographis paniculata. Os extratos foram obtidos por extração aquosa ou etanólica. O extrato aquoso e o extrato etanólico inibiram a atividade da xantina oxidase com um IC50 de 13,62 µg/mL e 26,60 µg/mL, respectivamente. Ambos os extratos continham andrografólida. No entanto, neste estudo, não houve evidência de que o efeito observado fosse proveniente da andrografólida. Contudo, um estudo in silico mostrou fortes interações de ligação entre a xantina oxidase e a andrografólida. A interação ocorreu com quatro aminoácidos e a energia de ligação foi de −4,57 kcal/mol. Esses resultados sugerem que a andrografólida pode ser um potente inibidor da xantina oxidase.
3.4. Propriedades Protetoras Antioxidantes da Andrografólida na Ativação do Sistema Antioxidante
A manutenção de um nível não citotóxico de ERO é proporcionada pelos sistemas antioxidantes endógeno e exógeno. Existem duas fontes de antioxidantes: uma fornecida pela dieta, enquanto a outra é interna e consiste em antioxidantes celulares não enzimáticos ou enzimáticos. Aqui, focamos na superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx).
3.4.1. SOD, CAT e GPx
SOD representa as primeiras defesas do organismo contra o estresse oxidativo. A SOD garante a eliminação do ânion superóxido em peróxido de hidrogênio por uma reação de dismutação (2O2− + 2H+ → H2O2 + O2). Em seguida, o H2O2 é suportado por enzimas com atividade peroxidase. Em mamíferos, existem três isoenzimas: uma forma citosólica e nuclear associada a íons cobre e zinco (CU/ZN-SOD1), uma forma mitocondrial associada ao manganês (Mn-SOD2) e uma forma extracelular (EC-SOD3). Essas enzimas diferem em sua localização cromossômica, estrutura quaternária, conteúdo metálico e localização celular.
A catalase catalisa a desproporção do peróxido de hidrogênio em água e oxigênio (2H2O2 → 2H2O + O2). A CAT está localizada principalmente no peroxissomo e também no citoplasma. A CAT protege contra os efeitos nocivos de quantidades excessivas de H2O2.
A GPx é um sistema completo que reduz peróxidos à custa de seu substrato específico, a glutationa reduzida (GSH). A GPx desempenha um papel central no mecanismo de remoção de H2O2. Sua principal função é a eliminação de peróxidos lipídicos resultantes da ação do estresse oxidativo sobre lipídios poli-insaturados. A reação catalisada pela GPx requer a presença de GSH como doador de elétrons (2GSH + H2O2 → GSSG + 2H2O). O produto formado é o dissulfeto de glutationa (GSSG). O GSSG é então reduzido pela glutationa redutase (GR) usando NADPH (GSSG + NADPH + H+ → 2GSH + NADP+). A razão GSH/GSSG é um índice do estado de oxidação nas células. Existem várias isoformas de GPx contendo selênio: GPx citosólica e mitocondrial, GPX citosólica e GPx extracelular.
3.4.2. Estudos In Vivo
Vários estudos demonstraram que o andrografólido restaura as atividades da SOD e CAT em células tratadas com indutores de estresse oxidativo. Por exemplo, o tratamento oral com andrografólido (5 mg/kg, 7 mg/kg e 10 mg/kg) restaurou as atividades da SOD e CAT devido ao tratamento com hexaclorociclohexano. Em eritrócitos de ratos, as atividades da SOD e CAT foram reduzidas pelo tratamento com tetracloreto de carbono (CCl4). O tratamento de ratos com um extrato metanólico de Andrographis paniculata (1 g/kg) restaurou as atividades da SOD e CAT após estimulação por CCl4. Outro conjunto de dados relatou que a atividade da SOD aumentou significativamente no soro de ratos hiperlipidêmicos pela administração oral de andrografólido 10 e 20 mg/kg. A atividade da SOD aumentou no fígado, rins, coração e glóbulos vermelhos de ratos tratados com andrografólido (30 e 50 mg/kg/dia). A atividade da catalase aumentou de forma dose-dependente apenas no coração dos ratos tratados. Os níveis da proteína SOD1 no fígado, rins e coração de ratos foram aumentados pelo tratamento com andrografólido. Finalmente, os níveis de mRNA da SOD1 aumentaram no fígado e rins de ratos tratados com andrografólido. Um estudo em coelhos aterogênicos mostrou que a bactéria Porphyromonas gingivalis diminuiu as atividades da SOD e CAT. Esses efeitos foram revertidos pela administração oral de andrografólido a 10 ou 20 mg/kg. As atividades da SOD, CAT e GSH diminuíram no tecido gástrico de ratos tratados com indometacina. A administração oral de bissulfato de sódio de andrografólido (40, 80 e 160 mg/kg) 7 dias antes do tratamento com indometacina reduziu o estresse oxidativo ao restaurar as atividades da SOD, CAT e GSH. Camundongos tratados com arsênico apresentam diminuição das atividades da SOD e CAT. A administração oral de andrografólido ou nanopartículas de andrografólido aumentou essas atividades em grupos co-tratados com arsênico. As atividades da SOD e CAT estão diminuídas nos cérebros de ratos diabéticos. Essas reduções foram menos significativas em camundongos diabéticos tratados oralmente com andrografólido nas doses de 15, 30 ou 60 mg/kg ou com extrato hidrometanólico de Andrographis paniculata. Outro estudo sobre diabetes mostrou resultados semelhantes em um modelo de ratos com diabetes mellitus por injeção de estreptozotocina. As atividades da SOD e CAT foram reduzidas no hipocampo, hipotálamo e cerebelo do córtex cerebral do cérebro de ratos. No entanto, a suplementação com andrografólido (2,5 mg/kg) reduz as atividades da SOD e CAT para níveis normais.
Nos tecidos pulmonares de camundongos tratados com bleomicina, a atividade da SOD diminuiu em comparação com camundongos não tratados. O co-tratamento com andrographolide (25, 50 e 100 mg/kg) aumentou significativamente a atividade da SOD de maneira dose-dependente. A aplicação tópica de andrographolide bissulfato de sódio (0,4–1,2 e 3,6 mg/camundongo) na pele de camundongos expostos à radiação UV resultou em um aumento dose-dependente na atividade da SOD e CAT em comparação com camundongos não tratados. Em contraste, o andrographolide bissulfato de sódio diminuiu significativamente a atividade da SOD nos rins de camundongos tratados com 150 e 1000 mg/kg.
3.4.3. Estudos In Vitro
Alguns estudos mostram o efeito do andrographolide sobre a atividade de enzimas antioxidantes em modelos in vitro. Na linhagem RIN-m, o andrographolide conjugado com ácido alfa-lipoico aumentou as atividades da SOD e CAT. De forma semelhante, em condrócitos isolados de cartilagem articular de rato, o andrographolide a 0,625 e 2,5 µg/mL aumentou o conteúdo proteico de SOD; a atividade de SOD e CAT; e a expressão de SOD1, SOD2 e CAT após exposição ao H2O2. Em contraste, na linhagem celular renal humana HK-2, o tratamento com bissulfato de sódio de andrographolide diminuiu a atividade da SOD de 30 a 120 µM de maneira dose-dependente, e significativamente a partir de 60 µM. Essa diminuição contribui para a indução de apoptose celular por estresse oxidativo. Esses resultados são corroborados por outro estudo em linfócitos isolados de ratos. Nesse relato, a atividade da SOD foi reduzida na presença de nicotina. O tratamento com andrographolide (5, 10 e 20 µg/mL) ou extrato aquoso de Andrographis paniculata melhorou a atividade da SOD nos linfócitos.
3.5. Via de Sinalização Nrf2: Regulação pelo Andrographolide
O Nrf2 (fator nuclear (derivado de eritroide 2)-like 2) é um fator de transcrição essencial contra o estresse oxidativo e eletrofílico. Há evidências claras de que ele desempenha um papel fundamental no equilíbrio das reações de oxidação-redução, ativando uma ampla variedade de genes envolvidos na defesa antioxidante. Esse papel protetor consiste em induzir a expressão de enzimas específicas. Estas são enzimas antioxidantes, enzimas de fase II e enzimas de desintoxicação. Essas enzimas contêm sequências de DNA ARE (elemento de resposta antioxidante) e EpRE (elemento de resposta eletrofílica) em seus promotores. Os alvos do Nrf2 são, portanto, enzimas quelantes de ROS, enzimas de desintoxicação ou enzimas de fase II. Vários estudos identificaram genes regulados pelo Nrf2, como aqueles envolvidos na biossíntese de glutationa, como a gama-glutamilcisteína sintetase (γ-GCS), glutamato cisteína ligase (GCL), glutationa redutase (GR), glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH), GST e GPx), os genes da NAD(P)H desidrogenase [quinona] 1 (NQO1), HO-1, SOD, CAT e tiorredoxina redutase (TRXR).
Em condições fisiológicas, o Nrf2 é mantido no citoplasma formando um complexo inativo com a proteína Keap-1 (proteína 1 associada a ECH do tipo Kelch). A Keap-1 está ancorada ao citoesqueleto via actina. A ligação entre Nrf2 e Keap-1 facilita a ubiquitinação e a proteólise do Nrf2 via complexo E3 baseado em Cul3. A Keap-1 é um regulador essencial da resposta antioxidante porque capta alterações de oxidação-redução por meio de algumas de suas cisteínas. Seu domínio N-terminal contém o resíduo Cys151, importante para a detecção do estresse oxidativo. Seu domínio IVR (região interveniente) contém os resíduos Cys273 e Cys288, também envolvidos na detecção do estresse oxidativo. Seu domínio DGR (repetição dupla de glicina) e seu domínio C-terminal formam uma estrutura para interagir com o Nrf2. A fosforilação do Nrf2 em seus resíduos de serina e/ou tirosina também provoca a liberação do Nrf2. Portanto, sua atividade pode ser aumentada via estabilização proteica por modificações na Keap-1 ou fosforilação do Nrf2.
3.5.1. Estudos In Vitro
O andrografólido induz um aumento na expressão do Nrf2 e sua translocação para o núcleo celular, independentemente do tipo celular estudado. Essa translocação aumenta a expressão do promotor ARE e de SOD, CAT, subunidade catalítica da glutamato-cisteína ligase (GCLC), subunidade modificadora da glutamato-cisteína ligase (GCLM), sulfirredoxina-1 (SRXN1), tiorredoxina redutase 1 (TXNRD1), glutationa-dissulfeto redutase (GSR) e glutationa redutase (GR). Essas enzimas possuem efeitos citoprotetores, antioxidantes e desintoxicantes. Além disso, a proteína de estresse HO-1 é protetora contra agressões oxidativas. Sua expressão foi aumentada pelo andrografólido via Nrf2. A HO-1 gera compostos antioxidantes, incluindo monóxido de carbono, bilirrubina e ferro livre. Na ausência de estresse oxidativo, o Nrf2 permanece sequestrado no citoplasma pela proteína Keap-1 e é rapidamente degradado pelo proteassoma. Na maioria dos estudos, o andrografólido não parece regular a Keap-1. Os principais efeitos do andrografólido em modelos in vitro estão resumidos na Tabela 1.
A andrografólido (2,5–5 e 7,5 µM) induz um aumento dose-dependente na expressão de HO-1 na linhagem de células endoteliais EA.hy926 após um pré-tratamento de 16 h seguido de incubação com TNF-α (1 ng/mL) por 6 h. O tratamento com 7,5 µM de andrografólido melhora a dissociação de Nrf2 de Keap-1 e sua translocação nuclear. O Nrf2 pode se ligar a sequências ARE, o que explica o aumento da expressão de HO-1 nas células. Em outro estudo com EA.hy926, o tratamento com 7,5 µM de andrografólido induziu a síntese de HO-1 nessas células. Na linhagem de células brônquicas BEAS-2B simulada por extrato de fumaça de cigarro, o tratamento com 30 µM de andrografólido reduziu o estresse oxidativo. Esse tratamento favoreceu a translocação nuclear do Nrf2 e sua ligação às sequências ARE. Esse fenômeno levou, assim, à regulação positiva dos genes antioxidantes GCLM, GCLC, GPx-2, GR e HO-1. Os níveis celulares de GSH foram significativamente aumentados pelo andrografólido em células expostas ao extrato de fumaça de cigarro por 24 h. A linhagem de hepatoma humano Huh-7 apresenta atividade reduzida do promotor de HO-1 quando contém replicons do vírus da hepatite C (células Ava5). Essa atividade aumentou de maneira dose-dependente quando as células Ava5 foram tratadas com andrografólido (1–5 e 10 µM) por 72 h. Em correlação, a expressão de HO-1 foi aumentada de forma dose-dependente com andrografólido (5, 7,5 e 10 µM). Finalmente, a síntese da proteína HO-1 aumentou significativamente após 7,5 µM de andrografólido. A quantidade total da proteína Nrf2 aumentou de forma dose-dependente com andrografólido até 5 µM. A quantidade de proteína Nrf2 nuclear também aumentou fortemente com andrografólido até 7,5 µM. Com 10 µM de andrografólido, o acúmulo da proteína Nrf2 no núcleo aumentou com o tempo, de 3 a 24 h de tratamento. A atividade de ligação ao DNA do Nrf2 diminuiu nas células Ava5 em comparação com as células controle Huh-7. O tratamento com andrografólido (5, 7,5 e 10 µM) por 72 h aumentou significativa e dose-dependentemente essa atividade já a partir de 5 µM. Não foram observadas alterações significativas nos níveis da proteína Keap-1 na presença de andrografólido. A proteína Nrf2 formada, portanto, não é eliminada de forma vantajosa pela ubiquitinação. O conteúdo de GSH aumentou na linhagem de células endoteliais EA.hy926 pelo tratamento com andrografólido a 7,5 µM após 24 h. Apenas as expressões de GCLM e HO-1, mas não de GCLC, aumentaram de maneira tempo-dependente com o tratamento com andrografólido a 7,5 µM.
O Nrf2 foi ativado pela andrografólida e participa da indução da expressão de HO-1 e GCLM a partir de 1 h de tratamento, mantendo-se por até 4 h. Em células endoteliais primárias de cérebro de camundongo tratadas com andrografólida a 5 ou 10 µM, a quantidade de mRNA e proteína HO-1 aumentou com o tempo. O aumento da proteína HO-1 foi significativo após 4 h de tratamento, e o aumento da expressão de HO-1 foi significativo após 2 h de tratamento com andrografólida a 10 µM. Essas induções foram maiores com 10 µM de andrografólida do que com 5 µM. A andrografólida (10 µM) ativa o Nrf2 por meio de sua fosforilação na ser40. Também foi observada uma translocação do Nrf2 do citoplasma para o núcleo em células tratadas com andrografólida (10 µM) após 30 min de tratamento. Culturas primárias de astrócitos de rato tratadas por 1 h com diferentes concentrações de andrografólida apresentaram aumento da proteína Nrf2. O tratamento com andrografólida a 50 µM aumentou o mRNA de Nrf2 a partir de 24 h de tratamento, enquanto o nível proteico aumentou significativamente a partir de 30 min de tratamento e se manteve até 24 h. A regulação positiva do nível proteico, portanto, não está relacionada ao aumento da expressão gênica, mas sim à regulação da renovação proteica, como a melhora da estabilidade da proteína. A proteína Nrf2 aumentou significativamente na fração celular e na fração nuclear após 1 h e 30 min de tratamento com andrografólida a 50 µM, respectivamente. No entanto, a andrografólida não afetou a fosforilação do Nrf2 na ser40 nem os níveis de Keap-1. A andrografólida, portanto, parece induzir o acúmulo de Nrf2 no núcleo por meio do escape do Nrf2 à sua degradação pelo proteassoma. O uso de ciclo-heximida, um inibidor da iniciação e do alongamento da síntese proteica de novo, mostrou que o Nrf2 tinha uma meia-vida de 10 min. Entretanto, com andrografólida (50 µM), sua meia-vida foi reduzida para 40 min. De fato, a andrografólida reduziu a ubiquitinação do Nrf2. Esse mecanismo pode explicar a maior estabilidade do Nrf2 nas células e, portanto, a regulação positiva de seus genes efetores. A expressão de HO-1 aumentou após 2 h de incubação com andrografólida a 50 µM, enquanto o nível da proteína HO-1 aumentou após 4 h. Em HT22, uma linhagem celular neuronal de camundongo, a andrografólida aumentou os níveis proteicos citoplasmáticos e nucleares de forma dose-dependente após 24 h de tratamento. Esses aumentos foram significativos a 10 µM.
Além disso, o conteúdo de Keap-1 não foi modificado pela andrographolide a 10 µM por 24 h. A atividade de transcrição das sequências ARE aumentou com o tratamento com andrographolide (1, 5 e 10 µM) de maneira dependente da concentração por 16 h. A expressão de HO-1 e o conteúdo da proteína HO-1 aumentaram e variaram com a concentração de andrographolide por 24 h. Em H9c2, uma linhagem de mioblastos de rato, a estimulação com 25 mM de glicose reduziu a quantidade das proteínas Nrf2 e HO-1. A co-estimulação com andrographolide (0,1, 1, 5 e 10 µM) aumentou as proteínas Nrf2 e HO-1 nas células. Em condrócitos isolados de cartilagem articular de rato, a andrographolide a 0,625 e 2,5 µg/mL aumentou a proteína Nrf2 após exposição ao H2O2. O peptídeo beta-amiloide 1-42 (Aβ42) (10 µM) reduziu o mRNA e a proteína Nrf2 após 24 h de tratamento na linhagem PC12 derivada de células tumorais da medula adrenal de ratos. O pré-tratamento com andrographolide a 20 µM por 1 h restaurou o conteúdo da proteína Nrf2 e aumentou sua expressão. A andrographolide aumentou a atividade de transcrição de Nrf2 e a concentração da proteína em células HEK293T. De fato, as células foram tratadas com diferentes concentrações de andrographolide (1, 7,5, 15, 30, 60 e 120 µM) por 4 h. A proteína Nrf2 aumentou a partir de 7,5 µM e de maneira dose-dependente até 120 µM. Além disso, a andrographolide (7,5 µM) aumentou os níveis da proteína Nrf2 de maneira dependente do tempo de 1 a 8 h de tratamento. A atividade transcricional das sequências ARE foi aumentada pelo tratamento com andrographolide a 7,5 µM por 24 h. A andrographolide (7,5 µM) induziu Nrf2 regulando seu inibidor Keap-1 via interação com Cys151 após 6 h de tratamento. Esse mecanismo é semelhante ao sulforafano. A andrographolide (7,5 µM) também causou uma diminuição de 30% na ligação entre CUL3 e Keap-1 dependente de Cys151. Essa interrupção teve como consequência a inibição da transferência de ubiquitina para Nrf2 e, portanto, sua degradação pelo proteassoma. Em baixa concentração (7,5 µM), a andrographolide diminuiu a ligação entre CUL3 e Keap-1 e estabilizou a proteína Nrf2 dependendo de Cys151, enquanto o tratamento com uma alta concentração de andrographolide (100 µM) aumentou a ligação de CUL3 a Keap-1 e induziu Nrf2 independentemente de Cys151. Extratos de Andrographis paniculata enriquecidos com andrographolide por fitoconcentração foram estudados. Efeitos sobre a via Nrf2 em uma linhagem celular hepática humana, HepG2, foram observados.
Foram utilizados um extrato vegetal não enriquecido (AP), extratos enriquecidos com 10% (AP10) e 20% (AP20) de andrografólido e andrografólido puro a 20 µM (AN20) e 40 µM (AN40). Exceto pelo tratamento AP, todos os tratamentos aumentaram significativamente a expressão de Nrf2. Um aumento no Nrf2 total e no Nrf2 nuclear foi induzido por todos os tratamentos. Além disso, todos os tratamentos, exceto AP, aumentaram significativamente a expressão de HO-1. Da mesma forma, todos os tratamentos aumentaram a proteína HO-1 nas células. A HO-1 é regulada positivamente pelo Nrf2 e negativamente pelo BACH-1 e pelo miR-377. O andrografólido não modificou a expressão de BACH-1. No entanto, todos os tratamentos, exceto AP, reduziram a expressão do miR-377. O conteúdo de GSH foi aumentado por todos os tratamentos. Além disso, as expressões de GCLC, GCLM e GS foram significativamente aumentadas por todos os tratamentos, particularmente pelo AP20, por meio da regulação negativa do miR-433. Os tratamentos aumentaram o mRNA, a proteína e a atividade enzimática da GR. Por outro lado, a expressão de GPx1 e a atividade total da GPx foram diminuídas pela regulação positiva do miR-181a.
Novos derivados da andrographolide foram descobertos, alguns dos quais são derivados naturais, outros são derivados sintéticos obtidos por química. Por exemplo, CHP1002 é um derivado reestruturado da andrographolide. Esta molécula sintética possui o mesmo núcleo central da andrographolide e duas moléculas de polietilenoglicol para melhorar a solubilidade em água e a estabilidade da andrographolide. Na linhagem de macrófagos RAW264, CHP1002 a 25–50 ou 100 µM aumentou os níveis da proteína HO-1 de maneira dose-dependente. A proteína HO-1 aumentou a partir de 4 h de tratamento, com um pico às 6 h. Além disso, a expressão do gene HO-1 foi induzida por CHP1002 após 2 h de tratamento. A via Nrf2 foi estudada para elucidar os mecanismos subjacentes da indução de HO-1 por CHP1002. O tratamento com 100 µM de CHP1002 aumentou o nível da proteína Nrf2 em homogenatos celulares totais de 2 h após o tratamento até 8 h, em comparação com o controle não tratado. Além disso, um acúmulo da proteína Nrf2 no núcleo foi observado já a partir de 2 h após o tratamento, e persistiu e aumentou até 6 h.
3.5.2. Estudos In Vivo
A atividade da SOD aumentou no fígado, rim, coração e glóbulos vermelhos;
A atividade da CAT aumentou no coração;
A atividade da GSH peroxidase aumentou no rim;
A GSH redutase aumentou no rim, coração e glóbulos vermelhos;
A GSH S-transferase aumentou no fígado;
A proteína GSH aumentou no coração;
Proteínas antioxidantes (SOD1, GST Ya, GST Yb, HO-1, GCLC e GCLM) aumentaram no fígado, rim e coração;
O mRNA de GCLC, GCLM, GST Ya/Yb, SOD1 e HO-1 aumentou no fígado e rim.
Os principais efeitos da andrographolide em modelos in vivo estão resumidos na Tabela 2. A andrographolide aumentou a translocação de Nrf2 e sua atividade de ligação às sequências ARE no fígado de ratos Sprague–Dawley tratados por via intragástrica com 30 ou 50 mg/kg/dia de andrographolide por 5 dias consecutivos. Com relação aos alvos de Nrf2, o tratamento com andrographolide induziu os seguintes resultados:
Andrographolide aumentou a proteína HO-1 no cérebro de ratos Wistar tratados com 0,1 mg/kg por via intraperitoneal durante 6 h. Aumentou a translocação de Nrf2 e diminuiu a expressão de mRNA de Keap-1 no pulmão de camundongos BALB/c tratados com 5 ou 10 mg/kg de andrographolide por via intraperitoneal durante 1 e 24 h. Neste estudo, a expressão de mRNA de HO-1, GR, GCLM, GPx-2 e NQO1 aumentou com o tratamento com andrographolide. Andrographolide aumentou as proteínas Nrf2 e HO-1 no fígado de camundongos BALB/c tratados com LPS/D-galactosamina (1 h) seguido de andrographolide (2,5, 5 ou 10 mg/kg) por via intraperitoneal durante 8 h. Andrographolide aumentou a translocação de Nrf2 no fígado de camundongos C57BL/6 tratados por via oral com acetaminofeno por 2 semanas e co-tratados com andrographolide (20 ou 40 mg/kg) todos os dias durante 4 semanas adicionais. Além disso, o andrographolide reverteu a diminuição da expressão hepática de mRNA de GCLC, GCLM e HO-1 induzida pelo acetaminofeno. Aumentou o mRNA de Nrf2 no coração de camundongos C57BL/6 tratados com estreptozotocina por injeção intraperitoneal seguida de gavagem intragástrica de andrographolide (1, 10 ou 20 mg/kg/dia) por 12 semanas. Da mesma forma, este tratamento aumentou a atividade da SOD, diminuiu o malondialdeído (MDA) e diminuiu o mRNA de Nox2, Nox-4, p47phox, Nrf2 e HO-1.
Andrographolide aumentou a proteína Nrf2 no pulmão de camundongos Balb/c sensibilizados (por via dérmica e intranasal) com diisocianato de tolueno para indução de asma e tratados com andrographolide 0,1, 0,5 ou 1 mg/kg. A proteína HO-1 aumentou apenas com a dose de 1 mg/kg de andrographolide. Um derivado sintético do andrographolide por conjugação com ácido alfa-lipoico aumentou a expressão de Nrf2 e HO-1 nas células β das ilhotas de Langerhans de ratos RIN-m.
De modo geral, o andrographolide melhorou a expressão de Nrf2, aumentando seu mRNA e proteína. O andrographolide ativou a via Nrf2 aumentando sua translocação nuclear. No entanto, esse mecanismo não parece estar relacionado à diminuição da expressão de seu inibidor, Keap-1. Muitos estudos mostraram a ligação de Nrf2 à sequência ARE, promovida pelo andrographolide. O Nrf2 é considerado o principal regulador do estresse oxidativo. Este fator de transcrição ativa a expressão de uma ampla variedade de genes que contêm a sequência ARE em suas regiões promotoras. Esses genes estão envolvidos na defesa celular antioxidante. Inclui enzimas antioxidantes (SOD, CAT e GPx), bem como enzimas de desintoxicação (HO-1, NQO1 e GST) e outras proteínas de resposta ao estresse que contribuem para o combate ao dano oxidativo (γ-GCS, GR, GCLC, GCLM, G6PDH e GR).
4. Conclusões
Ervas medicinais contêm uma ampla gama de ingredientes ativos, incluindo antioxidantes. Os antioxidantes naturais são de interesse para o tratamento de um grande número de doenças devido ao estresse oxidativo. Além disso, a Andrographis paniculata é utilizada há muito tempo na medicina tradicional na Ásia. Vários estudos demonstraram que seu principal componente bioativo, a andrografólida, apresenta efeitos benéficos contra o estresse oxidativo, notavelmente por meio da ativação do Nrf2. Para examinar os vários mecanismos envolvidos, esta revisão teve como objetivo reunir uma ampla gama de estudos com foco na atividade antioxidante da andrografólida.
Em conclusão, existem vários mecanismos potenciais para explicar a atividade antioxidante da andrografólida. Esses mecanismos podem ser diretos ou indiretos. A andrografólida pode prevenir a formação de radicais livres protegendo as mitocôndrias ou inibindo enzimas específicas produtoras de ROS. Ela também pode ativar antioxidantes enzimáticos ou não enzimáticos, principalmente por meio da ativação da via de sinalização Nrf2. Portanto, o uso da andrografólida como ingrediente ativo é uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novos fármacos antioxidantes.
Author Contributions
E.M., A.C., E.L., B.L., S.B.-R. e H.T. participaram da redação, revisão e edição do manuscrito.
Funding
Esta pesquisa foi apoiada pela Cosmetosciesnces, um programa global de treinamento e pesquisa dedicado à indústria cosmética. Localizado no coração do vale cosmético, este programa liderado pela Universidade de Orléans é financiado pela Région Centre-Val de Loire.
Conflicts of Interest
Os autores declaram não haver conflito de interesses.
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Efeito gastroprotetor do bissulfito de sódio de andrographolide contra a ulceração gástrica induzida por indometacina em ratos
Atividade protetora aumentada da andrographolide nanoformulada contra o dano hepático induzido por arsênico
Efeitos benéficos de um extrato de Andrographis paniculata e da andrographolide sobre as funções cognitivas em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina
A andrographolide reorganiza a hiperglicemia e o perfil antioxidante distorcido em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina
Atividade antitumoral aumentada e toxicidade reduzida pela combinação de andrographolide e bleomicina em camundongos portadores de tumor ascítico
Bissulfato de sódio de andrographolide previne o fotoenvelhecimento cutâneo induzido por UV através da inibição do estresse oxidativo e da inflamação
Alterações proteômicas no rim de camundongo induzidas pelo bissulfito de sódio de andrographolide
Efeitos protetores do derivado de andrographolide AL-1 sobre o estresse oxidativo induzido por alta glicose em células RIN-m
Apoptose induzida por andrographolide em células epiteliais tubulares renais humanas: Papéis do estresse do retículo endoplasmático e da resposta inflamatória
Indução da heme oxigenase 1 e inibição da expressão da molécula de adesão intercelular induzida pelo fator de necrose tumoral alfa pela andrographolide em células EA.hy926
A andrographolide inibe a secreção de endotelina 1 induzida por hipóxia e mediada por HIF-1α, ativando Nrf2/HO-1 e promovendo a expressão das prolil hidroxilases 2/3 em células endoteliais humanas
A andrographolide protege contra a lesão pulmonar oxidativa induzida pela fumaça do cigarro através do aumento da atividade de Nrf2
A andrographolide exerce atividade anti-vírus da hepatite C ao regular positivamente a heme oxigenase-1 via a via p38 MAPK/Nrf2 em células de hepatoma humano
A andrographolide estimula a sinalização da proteína quinase ativada por mitógeno p38 - fator nuclear eritroide 2 relacionado ao fator 2 - heme oxigenase 1 em células endoteliais cerebrais primárias para proteção definitiva contra acidente vascular cerebral isquêmico em ratos
A andrographolide induz Nrf2 e heme oxigenase 1 em astrócitos ativando p38 MAPK e ERK
A andrographolide ativa a via Keap1/Nrf2/ARE/HO-1 em células HT22 e suprime a ativação microglial por Aβ42 através da resposta inflamatória relacionada ao Nrf2
A andrographolide protege células PC12 contra a morte celular associada à autofagia induzida por β-amiloide através da ativação da via de sinalização p62 mediada por Nrf2
Regulação do fator de transcrição NRF2 por andrographolide e extratos orgânicos de endófitos de plantas
Andrographolide melhora o estado redox de células hepáticas regulando a expressão de microRNA
Resíduos distintos de cisteína em Keap1 são necessários para a ubiquitinação de Nrf2 dependente de Keap1 e para a estabilização de Nrf2 por agentes quimiopreventivos e estresse oxidativo
A ativação de Nrf2 por arsenito e ácido monometilarsonoso é independente de Keap1-C151: Interação Keap1-Cul3 aumentada
Modificação de resíduos de cisteína de Keap1 por sulforafano
Andrographis paniculata (Burm. f.) Wall. ex Nees: Uma revisão de etnobotânica, fitoquímica e farmacologia
CHP1002, um novo derivado de andrographolide, inibe as expressões de óxido nítrico sintase induzível e ciclooxigenase-2 pró-inflamatórias em macrófagos RAW264.7 via regulação positiva da expressão de heme oxigenase-1
Doença pulmonar induzida por fumaça de cigarro predispõe a infecção mais grave por Haemophilus influenzae não tipável: Efeitos protetores do andrographolide
Andrographolide preveniu a asma ocupacional induzida por diisocianato de tolueno e a distribuição aberrante de E-caderina nas vias aéreas via indução de Nrf2 dependente de p38 MAPK
Andrographis paniculata.
Compostos encontrados nas folhas de Andrographis paniculata.
Principais efeitos do andrographolide na via Nrf2 (fator nuclear (derivado de eritroide 2)-like 2) in vitro. Símbolos: “↗” para aumento, “↘” para diminuição e “-” para não comunicado. ARE: elemento de resposta antioxidante, Keap-1: proteína 1 associada a ECH tipo Kelch, GSH: glutationa reduzida, NOX: NADPH oxidase, SOD: superóxido dismutase, CAT: catalase.
Tratamento(s) mRNA de Nrf2 Proteína Nrf2 Translocação de Nrf2 Fosforilação de Nrf2 Atividade de Ligação de Nrf2 à Sequência ARE Inibidor de Nrf2 (Keap-1) Turnover e Ubiquitinação de Nrf2 Alvos de Nrf2 Ref. 2,5, 5 e 7,5 µM por 16 h seguido de incubação com TNF-α (1 ng/mL) por mais 6 h - - ↗ - ↗ - - mRNA e proteína HO-1 ↗ 7,5 µM de andrografólido por 16 h - - - - - - - proteína HO-1 ↗ 30 µM de andrografólido com 2% de extrato de fumaça de cigarro - - ↗ - ↗ - - GSH ↗; expressão dos antioxidantes GCLM, GCLC, GR, GPx-2 e HO-1 ↗ 30 µM por 24 h - - ↗ - ↗ - - ↗ genes sensíveis a ARE incluindo HO-1, GCLC, GCLM, SRXN1, TXNRD1 e GSR, mas não NQ01 1, 5, 7,5 e 10 µM - ↗ ↗ - ↗ Sem efeito - atividade do promotor e mRNA de HO-1 ↗ 7,5 µM de andrografólido por 24 h - - ↗ - - - - mRNA e proteína HO-1 ↗; mRNA e proteína GCLM ↗, mas não GCLC 5 e 10 µM - - ↗ p-Nrf2 (ser40) ↗ - - - mRNA e proteína HO-1 ↗ 1, 5, 10, 30 e 50 µM 50 µM por 24h ↗ 1–50 µM por 1h ↗, e 50 µM de 30 min a 24 h ↗ 50 µM de 30 min a 24 h ↗ sem efeito sobre p-Nrf2 (ser40) - Sem efeito ↘ mRNA de HO-1 (2 h com 50 µM) e proteína (4 h com 50 µM) ↗ 1, 5 e 10 µM - ↗ ↗ - ↗ Sem efeito - mRNA e proteína HO-1 ↗ Glicose 25 mM e andrografólido 0,1, 1, 5 e 10 µM - ↗ - - - - - proteína HO-1 ↗, mRNA de Nox2, Nox4 e P47phox ↘ H2O2 0,1 mmol/L e andrografólido 0,625 e 2,5 µg/mL - ↗ - - - - - Atividades de SOD e CAT ↗; proteínas SOD e CAT ↗ peptídeo β-amiloide (Aβ) 10 µM e andrografólido 20 µM por 1 h ↗ ↗ - - - - - - 1, 7,5, 15, 30, 60 e 120 µM - ↗ - - ↗ Em baixa concentração, função da E3 ubiquitina ligase CUL3-RBX1-KEAP-1 via Cys151 ↘ em alta concentração, ação via um mecanismo independente de Cys151 em KEAP-1 ↗ - 20 e 40 µM ↗ ↗ ↗ - - - - proteína HO-1 ↗; proteína GSH ↗; mRNAs e proteínas GCLC/GCLM/GS ↗; mRNA, proteína e atividade de GR ↗, mas mRNA de GPx1 e atividade total de GPx ↘
Principais efeitos do andrografólido na via Nrf2 in vivo, Símbolos: “↗” para aumento, “↘” para diminuição e “-” para não comunicado.
Modelo(s) Tratamento(s) mRNA de Nrf2 Proteína Nrf2 Translocação de Nrf2 Atividade de Ligação de Nrf2 à Sequência ARE Inibidor de Nrf2 (Keap-1) Alvos de Nrf2 Ref. Ratos Sprague–Dawley (fígado, coração e rins) 30 ou 50 mg/kg/dia por 5 dias consecutivos, intragástrica - - ↗ (fígado) ↗ (fígado) - atividade da SOD ↗ (fígado, rim, coração e glóbulos vermelhos); atividade da CAT ↗ (coração); atividade da glutationa peroxidase ↗ (rim); glutationa redutase ↗ (rim, coração e glóbulos vermelhos); glutationa S-transferase ↗ (fígado); proteína GSH ↗ (coração); proteínas antioxidantes (SOD1, GST Ya, GST Yb, HO-1, GCLC e GCLM) ↗ (fígado, rim e coração); mRNA (GCLC, GCLM, GST Ya/Yb, SOD1 e HO-1) ↗ (fígado e rim) Ratos Wistar 0,1 mg/kg, intraperitoneal (6 h) - - - - - proteína HO-1 ↗ (cérebro) Camundongos BALB/c 5 ou 10 mg/kg, intraperitoneal (1 e 24 h) - - ↗ (pulmão) - mRNA ↘ (pulmão) HO-1, GR, GCLM, GPx-2 e NQO1 (mRNA) ↗ Camundongos BALB/c LPS/GalN (1 h) seguido de andrografólido (2,5, 5 ou 10 mg/kg), intraperitoneal (8 h) - ↗ (fígado) - - - proteína HO-1 ↗ (fígado) Camundongos C57BL/6 Paracetamol (por via oral) todos os dias por 6 semanas, seguido de tratamento com andrografólido (20 ou 40 mg/kg, por via oral) todos os dias a partir de 2 semanas após a administração de paracetamol - - ↗ (fígado) - - ANDRO reverteu a expressão hepática diminuída de mRNA de GCLC, GCLM e HO-1 induzida pelo paracetamol. Co-tratamento com ANDRO (40 mg/kg) ↗ mRNA de NQO1 Camundongos C57BL/6 Estreptozotocina (injeção intraperitoneal) por 5 dias consecutivos, seguida de andrografólido (1, 10 ou 20 mg/kg/dia) por 12 semanas por gavagem intragástrica ↗ (coração) - - - - atividade da SOD ↗; MDA e 4-HNE ↘; mRNA de Nox2, Nox-4, p47phox, Nrf2 e HO-1 ↘ Camundongos Balb/c Tratamento com diisocianato de tolueno (por via dérmica e intranasal) para indução de asma com tratamento com andrografólido (0,1, 0,5 ou 1 mg/kg, regime profilático) - ↗ (pulmão) - - - proteína HO-1 ↗ (1 mg/kg, pulmão)