pmid: "39181067"
title: "Medicina ayurvédica indiana: Visão geral e aplicação ao câncer cerebral."
authors: "Newton HB"
journal: "Journal of Ayurveda and integrative medicine"
pubdate: "2024"
doi: "10.1016/j.jaim.2024.101013"
source: "PMC Full Text"
Medicina ayurvédica indiana: Visão geral e aplicação ao câncer cerebral.
Autores
Newton HB
Periodico
Journal of Ayurveda and integrative medicine (2024)
Conteudo
Medicina Ayurvédica Indiana: Visão geral e aplicação ao câncer cerebral
Ayurveda é o sistema de medicina tradicional da Índia, e tem sido praticado por milênios. É uma abordagem tradicional que utiliza milhares de preparações vegetais diferentes em várias combinações para o tratamento de doenças humanas, incluindo câncer. Análises etnofarmacológicas e fitoquímicas estão agora elucidando os constituintes bioativos das diferentes espécies de plantas e formulações fitoterápicas, incluindo ashwagandha, curcumina, guduchi, triphala, entre outros.
Fornecer uma visão geral de: 1) a etnofarmacologia do Ayurveda e várias de suas espécies de plantas e formulações mais importantes, incluindo mecanismos farmacológicos e moleculares de seus efeitos anticancerígenos; 2) revisar a literatura que aplica ervas e formulações ayurvédicas a tumores cerebrais.
Uma busca detalhada no PubMed foi realizada, incluindo publicações envolvendo Ayurveda, câncer, etnofarmacologia, análise fitoquímica, análise molecular e tumores cerebrais.
Nas últimas décadas, pesquisas significativas começaram a elucidar os compostos bioativos da ashwagandha, cúrcuma, guduchi e triphala, como withaferina A, withanolídeos, curcumina, palmatina e muitos outros. Esses compostos e extratos estão agora sendo aplicados a células de tumores cerebrais in vitro e em modelos animais, com sinais positivos de atividade anticancerígena, incluindo redução do crescimento celular, aumento da apoptose, parada do ciclo celular, aumento da diferenciação e inibição de importantes vias de transdução de sinal interno.
Várias ervas ayurvédicas (ashwagandha, curcumina) possuem compostos bioativos com atividade anticancerígena significativa e são eficazes em testes pré-clínicos iniciais contra células de tumores cerebrais in vitro e em modelos animais. Mais testes pré-clínicos são justificados, juntamente com o avanço para ensaios clínicos de fase I e fase II em pacientes com glioblastoma e outros tumores cerebrais.
Introdução
Plantas medicinais e ervas têm sido utilizadas para o tratamento de doenças humanas há milhares de anos, especialmente nas formas chinesa e indiana de medicina tradicional. Ayurveda é o sistema médico tradicional da Índia, e é praticado há mais de 5.000 anos. Nos textos ayurvédicos, há descrições de mais de quatrocentas ervas, bem como milhares de formulações fitoterápicas para doenças específicas. Algumas das plantas/ervas comumente prescritas em aplicações ayurvédicas incluem ashwagandha (Withania somnifera), curcumina (Curcuma longa), feno-grego (Trigonella foenum-graecum), pipalli (Piper longum), guduchi (Tinospora cordifolia), amalaki (Embilica officinalis), bramhi (Bacopa monnien) e muitas outras. Na maioria dos casos, as ervas não são usadas como compostos isolados, mas sim administradas como parte de uma receita, mistura ou formulação chamada "Rasayanas". Essas receitas de múltiplas ervas contêm numerosos compostos potencialmente ativos e sinérgicos que podem atingir várias vias bioquímicas e celulares nos tecidos simultaneamente. A abordagem ayurvédica é holística e personalizada, levando em consideração o tipo corporal do indivíduo, a força da digestão, a imunidade e a saúde mental.
Desde o advento, no século XIX, da nova disciplina da Etnofarmacologia, tem havido um grande interesse em estudar e analisar as plantas, receitas e abordagens de tratamento da medicina tradicional e étnica. A pesquisa etnofarmacológica de plantas medicinais e fitoquímicos tem sido muito importante para programas de descoberta de medicamentos em muitas áreas, incluindo anti-infecciosos, distúrbios do sistema nervoso central (ex.: epilepsia, depressão, demência), agentes anti-inflamatórios, distúrbios metabólicos e, principalmente, medicamentos anticâncer. Em 2017, dos mais de 120 medicamentos anticâncer prescritos disponíveis, 90 eram à base de plantas, e muitos deles foram descobertos a partir de alegações de atividade “folclóricas”. Uma vez que uma planta é identificada como “medicinalmente ativa”, ela é submetida a uma análise fitoquímica no estilo da “medicina ocidental” para buscar o componente ou os componentes ativos. A planta é processada – incluindo folhas, flores, frutos, sementes, galhos, caule e raízes – e então uma extração inicial de todos os compostos no tecido vegetal é realizada, utilizando vários procedimentos: ex.: extração com metanol, extração com etanol, extração orgânica; a fase aquosa contém moléculas solúveis em água, incluindo ácidos nucleicos, enquanto a fase orgânica contém as proteínas e lipídios. Posteriormente, é realizada a separação/caracterização e/ou padronização adicional dos produtos químicos extraídos, utilizando técnicas como Cromatografia em Camada Delgada, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e Eletroforese Capilar. Uma vez que os compostos e moléculas de interesse foram separados e isolados, eles são submetidos a análises adicionais dependendo de sua classificação: Northern blot, Western blot, análise de proteômica, Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear, sequenciamento de RNA e DNA, e testes in vitro contra várias culturas celulares, incluindo um painel de células cancerígenas (pulmão, mama, colorretal, cérebro, etc.). Nos últimos anos, também é importante que o composto seja testado em nível molecular, para determinar como ele está afetando a célula cancerígena em termos de vias específicas, incluindo vários receptores (ex.: receptor do fator de crescimento epidérmico), vias de transdução de sinal interno (ex.: Raf-Mek-Erk, PI3K, mTOR), proteínas apoptóticas, angiogênese, metilação do DNA, invasão da matriz extracelular e transcrição. Se os produtos químicos apresentarem atividade contra células cancerígenas do cérebro em cultura, eles são então submetidos a testes em modelos animais, na maioria das vezes modelos de camundongos ou ratos com tumores implantados nos tecidos subcutâneos ou no cérebro.
Análise etnofarmacológica de compostos herbais ayurvédicos
Existem aproximadamente 2.000 plantas encontradas na Índia que são utilizadas no sistema médico ayurvédico; deste grupo, 45 foram especificadas como tendo atividade anticancerígena – o maior número relatado por qualquer país. As famílias de plantas anticancerígenas mais dominantes foram Asteraceae, Euphorbiaceae, Apocynaceae e Fabaceae. A maioria das formulações fitoterápicas consistia em folhas (28%), raízes (15%) e casca (13%); apenas 10% das formulações eram feitas utilizando a planta inteira. Outras partes da planta que foram utilizadas em algumas formulações incluíam sementes, frutos, flores, caule, rizoma, brotos, resinas e tubérculo. Ervas e formulações ayurvédicas têm passado por análises etnofarmacológicas há muitos anos, e os diversos compostos tornaram-se uma área muito fértil para a descoberta de medicamentos aplicada ao tratamento do câncer. Muitos tipos diferentes de fitoquímicos foram isolados de ervas ayurvédicas, incluindo flavonoides, terpenoides, taninos, saponinas, alcaloides, hemaglutininas e compostos fenólicos. As publicações de pesquisa sobre o tema Ayurveda aumentaram dramaticamente desde o início dos anos 2000, com um pico em 2020. A maioria desses estudos publicados era da Índia, com algumas publicações de pesquisadores dos EUA, Reino Unido, Alemanha, Austrália e Ásia. Em geral, os estudos focavam no isolamento de componentes químicos de ervas ayurvédicas como ashwagandha e curcumina, e na análise de seus mecanismos de ação para potencial descoberta de medicamentos. A maioria dos estudos era reducionista e não levava em conta o fato de que a maioria dos paradigmas de tratamento ayurvédico prescreve múltiplas ervas em várias combinações e concentrações, ajustadas ao longo de milhares de anos. Isso levou a uma nova abordagem farmacêutica mais ampla chamada "Farmacologia de Redes" – descrita pela primeira vez em 2007–2008 por Hopkins – que não adere à suposição de "um medicamento para um alvo para uma doença". Em vez disso, sugere que muitos medicamentos podem atuar em múltiplos alvos simultaneamente, em vez de em um único alvo pretendido. A farmacologia de redes integra biologia de sistemas, proteômica e outras tecnologias "-ômicas", e biologia computacional para estudar formulações multicomponentes e multi-alvo. Essa abordagem foi aplicada a ervas ayurvédicas como triphala e ashwagandha por Chandran e Patwardhan, com resultados intrigantes (veja abaixo).
Nas seções seguintes, várias ervas e formulações ayurvédicas que passaram por uma avaliação etnofarmacológica abrangente serão revisadas com foco em suas propriedades anticancerígenas e mecanismo(s) de ação:
Mecanismos moleculares e efeitos anticancerígenos de ervas e preparações ayurvédicas.
Tabela 1
Erva/Preparação Ayurvédica Via(s) de Sinalização Efeito Anticâncer
Extrato aquoso de raiz de Ashwagandha aumenta atividade de caspase (−8, −9, −3/-7), reduz TNF-α, IL-10, glutationa aumenta apoptose e eliminação de oxidantes
Extrato aquoso bruto de Ashwagandha reduz expressão de NF-κB, fosfo-Akt, HSP70, ciclina D1 e VEGF promove apoptose, suprime crescimento, reduz angiogênese
Withaferin-A inibe via do proteassoma, para o ciclo celular em G2/M, aumenta Wee-1, p21, reduz expressão de marcadores EMT, modifica células-tronco cancerígenas (CSC), inibe ativação de NF-κB por TNF-α, liga-se à anexina II, agregação de actina, liga-se à HSP90; interrompe complexo HSP90-Cdc37 inibe proliferação, reduz motilidade celular, diferencia CSC, aumenta apoptose, interrompe citoesqueleto, degradação de HSP90
Curcumina inibe ativação de NF-κB, inibe atividade de TNF-α, regula negativamente AP-1, reduz fosforilação de STAT3, suprime atividade da ciclina D1, inibe atividade de EGFR, regula negativamente proteína Akt, reduz expressão de survivina melhora apoptose, reduz angiogênese, inibe ciclo celular, reduz atividade de EGFR, reduz atividade de Akt, reduz proliferação
Guduchi (palmatina) reduz expressão de Bcl-2, inibe atividade de NF-κB, regula negativamente VEGF, aumenta superóxido dismutase, reduz atividade da glutationa induz apoptose, reduz angiogênese, ativação antioxidante
Triphala (extratos aquoso e etanólico) reduz pAkt e pNF-κB, suprime c-myc e ciclina D1, modula vias MAPK/ERK, PI3K/Akt/mTOR e NF-κB/p53, suprime VEGF/VEGFR2 reduz proliferação, aumenta apoptose, aumenta ROS, inibe ciclo celular, reduz angiogênese
Ashwagandha (Withania somnifera): Desde sua descoberta e descrição inicial em 6000 a.C., Ashwagandha tem sido uma das ervas medicinais mais comumente utilizadas (ver Tabela 1). É um arbusto lenhoso perene da família Solanaceae que é amplamente distribuído nas partes mais secas da Índia; no entanto, também é cultivado especificamente como uma cultura medicinal. Dentro do sistema médico ayurvédico, todas as diferentes partes da planta de ashwagandha têm aplicações medicinais e são usadas em várias formulações, mas as raízes são as mais extensivamente prescritas. Ao longo dos séculos, ashwagandha tem sido relatada como tendo inúmeras aplicações, incluindo benefícios para inflamação, artrite, estresse, câncer, depressão, doenças cardíacas, epilepsia e outros distúrbios neurológicos, saúde gastrointestinal, doenças hepáticas e síndromes dolorosas. Várias classes diferentes de fitoquímicos bioativos foram isoladas de ashwagandha, incluindo lactonas esteroidais (por exemplo, withanolídeos, withaferina A), alcaloides (por exemplo, withanina), flavonoides (por exemplo, quercetina), esteroides, sais e compostos contendo nitrogênio (por exemplo, withanol). Extratos aquosos de raízes da planta demonstraram a capacidade de modular a viabilidade de células mononucleares do sangue periférico e de células leucêmicas THP-1, bem como aumentar a atividade de eliminação de oxidantes e a atividade de caspases (−8, −9, −3/-7), enquanto também diminuem os níveis de fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucina-10 e glutationa. Extratos aquosos brutos de ashwagandha também foram observados por alterar proteínas pró-apoptóticas e promotoras de tumor, suprimindo assim o crescimento tumoral, incluindo fator nuclear kappa B (NF-κB), fosfo-Akt, Bcl-xl, proteína de choque térmico 70 (HSP70), ciclina D1, fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), metaloproteinases de matriz e outros.
Estrutura da withaferina A.
Fig. 1
As análises etnofarmacológicas e fitoquímicas da ashwagandha sugerem que os constituintes mais bioativos são as lactonas esteroidais – em particular os withanolídeos, juntamente com a withanona e a withaferina A. Existem inúmeras variedades de withanolídeos (A, E, F, G, H, I, J, K, L, M), muitas das quais são bioativas. No entanto, o composto mais bioativo de modo geral, especialmente em termos de seus efeitos anticancerígenos, é a withaferina A (ver Fig. 1).
A análise estrutural da withaferina A (WFA) revelou três sítios prováveis que são os mais reativos e seriam suscetíveis a ataque nucleofílico: o anel A insaturado em C3, a estrutura epóxido na posição 5 e o C24 no anel E. Esses sítios poderiam se ligar covalentemente a resíduos de cisteína de proteínas por meio de reações de alquilação, induzindo a perda de atividade das proteínas-alvo. A withaferina A foi testada contra inúmeras linhagens de células cancerígenas in vitro e demonstrou atividade significativa, incluindo culturas celulares de neuroblastoma, leucemia, carcinoma hepatocelular, próstata, mama, cólon, ovário, mieloma múltiplo, glioblastoma e câncer de cabeça e pescoço.
Além disso, quando a WFA foi utilizada em regimes de combinação (p. ex., TRAIL, cisplatina, doxorrubicina, etoposídeo), foi capaz de sensibilizar as células tumorais e potencializar a supressão do crescimento e a apoptose. Os mecanismos moleculares subjacentes à atividade anticancerígena da WFA são incompletamente compreendidos, mas parecem envolver efeitos polifarmacêuticos que visam inúmeras proteínas e vias simultaneamente.
A withaferina A parece ser um potente inibidor da via do proteassoma mediada por ubiquitina, levando ao acúmulo de proteínas ubiquitinadas dentro de células cancerígenas, como Bax, p27 e IκBα. Também é capaz de inibir a proliferação celular ao interromper o ciclo celular na fase G2/M e pode prevenir a mitose ao regular positivamente a Wee-1 fosforilada, a histona H3 fosforilada, p21 e alvos de Aurora B. Concentrações micromolares de WFA também demonstraram modificar e aumentar o potencial redox dentro de células tumorais, aumentando o estresse oxidativo e desencadeando a morte celular em muitos tipos celulares.
A withaferina A pode inibir a tendência à metástase ao diminuir a expressão de marcadores de transição epitélio-mesenquimal (EMT), reduzindo assim a motilidade celular, bem como ao inibir a atividade da protease ativadora de plasminogênio do tipo uroquinase (uPA). As células-tronco cancerígenas (CSCs) são tipicamente muito refratárias ao tratamento e têm a capacidade de autorrenovação.
No entanto, demonstrou-se que a WFA modifica as CSCs para que se tornem mais diferenciadas e, por vezes, possam entrar em um estado senescente. Estudos in vitro revelam que a WFA pode induzir apoptose em células cancerígenas por meio de vários mecanismos, incluindo a inibição da ativação do NF-κB ao prevenir a ativação da quinase IκBβ induzida pelo TNF por meio de um mecanismo redox, bem como pela ativação de genes supressores de tumor, como p53 e pRb. Além disso, foi demonstrado que a WFA regula positivamente o receptor-5 de morte e transduz sinais de apoptose, o que resulta na morte apoptótica de células cancerígenas. Outro mecanismo para a WFA induzir apoptose é aumentar a indução de Par-4 e a ativação da quinase p38 MAP. Em um modelo de camundongo imunocompetente portador de tumor, o tratamento com WFA leva a uma modulação da imunidade antitumoral por meio da inibição seletiva da proliferação de Treg e da indução de apoptose em células Treg. O tratamento com WFA também parece desorganizar o citoesqueleto das células cancerígenas por meio da ligação covalente à anexina II, reduzindo assim a capacidade da anexina II de se ligar à actina, com subsequente agregação de actina. Essa desorganização do citoesqueleto também está ligada à desmontagem da vimentina, à despolimerização da vimentina e à agregação de filamentos. As células cancerígenas apresentam alta expressão de proteínas de choque térmico (por exemplo, HSP90), que atuam como chaperonas moleculares na proliferação, diferenciação, invasão e metástase. O tratamento com WFA leva à ligação à HSP90 e à desorganização do complexo HSP90-Cdc37, com inibição da atividade do complexo e degradação das proteínas alvo da HSP90.
O perfil farmacocinético e farmacodinâmico do WFA foi investigado em modelos murinos. Após administração oral de WFA (1000 mg/kg), há absorção oral rápida e a concentração plasmática máxima é atingida em 10 min. Após uma injeção intraperitoneal de uma dose única de WFA (4 mg/kg), uma concentração plasmática máxima de até 2 μM foi atingida, com meia-vida de aproximadamente 1,4 h. O WFA não foi especificamente avaliado quanto ao potencial de interações medicamentosas. No entanto, houve alguma avaliação preliminar de ashwagandha e outras ervas comumente usadas. Haron e colegas triaram as 30 ervas mais vendidas no mercado dos EUA quanto ao seu potencial de aumentar a atividade das enzimas do citocromo p450 metabolizadoras de fármacos (ou seja, CYP3A4, CYP1A2). Ashwagandha foi uma das oito ervas que apresentaram indução de >50% de aumento na atividade de CYP3A4 e CYP1A2. O aumento da atividade dessas enzimas sugere que há potencial definido para ashwagandha (WFA?) interagir adversamente com outros fármacos, incluindo fármacos cardíacos e quimioterapia. No entanto, nem todos os dados corroboram interações da ashwagandha com as enzimas hepáticas CYP3A4. Um relatório de Patil e colaboradores não demonstrou qualquer inibição significativa da atividade da CYP3A4 após exposição a um extrato aquoso da raiz de ashwagandha.
Estrutura da curcumina.
Fig. 2
Curcumina (Curcuma longa): A planta Curcuma longa pertence à família Zingiberaceae, gênero Curcuma, e é uma cultura cultivada nas regiões tropicais e subtropicais ao redor do mundo. É encontrada principalmente na Índia e em países do sudeste asiático, e tem sido utilizada nos sistemas médicos Ayurvédico e Tradicional Chinês por milênios no tratamento de inflamação, artrite, síndromes metabólicas, doenças hepáticas, obesidade, doenças neurodegenerativas e câncer. A análise fitoquímica e etnofarmacológica do rizoma da planta revelou a presença de numerosos componentes, incluindo curcuminoides, óleos voláteis, proteínas, fibras, carboidratos e minerais. O composto polifenólico mais representativo extraído do rizoma é a curcumina, que foi isolada pela primeira vez em 1815 e, em seguida, extraída em forma cristalina pura em 1870, sendo também o principal fitoquímico do Haldi/açafrão-da-terra. A estrutura química do composto consiste em dois anéis fenólicos substituídos por grupos hidroxila e metoxila, e conectados por um ligante ceto-enol de sete carbonos (ver Fig. 2). Em culturas celulares e outros sistemas in vitro, a curcumina demonstrou atividade contra numerosos tipos de células cancerígenas, incluindo linhagens celulares de próstata, colorretal, cabeça e pescoço, mama, glioblastoma, pâncreas, pulmão, estômago, leucemia, mieloma múltiplo, hepáticas e linfoma. Semelhante ao WFA, a curcumina parece modular a atividade de múltiplas proteínas, receptores e vias de sinalização simultaneamente em células tumorais. A curcumina é capaz de aumentar a apoptose por vários mecanismos, incluindo a inibição da ativação do NF-κB ao prevenir a ativação da quinase IκB β induzida pelo TNF por meio de um mecanismo redox, bem como ao impedir a translocação nuclear da subunidade p65 do NF-κB. A curcumina também é capaz de reduzir diretamente a transcrição do TNF-α. Além disso, o fator de transcrição Proteína Ativadora-1 (AP-1), que é conhecido por estar associado a genes anti-apoptóticos, mitogênicos e pró-angiogênicos, é regulado negativamente pela curcumina. O transdutor de sinal e ativador da transcrição 3 (STAT3) é conhecido por regular oncogenes e modular a transdução de citocinas pró-inflamatórias, fatores de crescimento e proteínas anti-apoptóticas como Bcl-2 e Bcl-xL. A curcumina demonstrou regular e reduzir a fosforilação do STAT3 diretamente e por meio da inibição da Interleucina-6 (IL-6).
O ciclo celular também é diretamente inibido pela curcumina, uma vez que ela é capaz de suprimir a atividade da ciclina D1 por meio de sua capacidade de impedir a ativação do NF-κB. Em células de câncer de mama, a curcumina foi capaz de inibir a atividade da tirosina quinase do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR), bem como regular negativamente a proteína Akt, bloqueando assim a via de sinalização PI3K/Akt. Além disso, a curcumina foi capaz de modular a expressão de Micro-RNAs oncogênicos (por exemplo, miR-19a, miR-19b) e supressores de tumor (por exemplo, miR-15a, miR-34a) em células de câncer de mama – suprimindo a tumorigênese e a proliferação, ao mesmo tempo que induz a apoptose. Em células tumorais gástricas, a curcumina regulou negativamente os níveis de pSTAT3, reduziu a expressão de survivina e aumentou a morte celular tumoral de forma dose-dependente. O tratamento de células gástricas com 5-fluorouracila em combinação com curcumina resultou em um efeito sinérgico na redução dos níveis de STAT3 e survivina.
Estudos farmacocinéticos e farmacodinâmicos da curcumina observaram que o fármaco possui baixa solubilidade em água e baixa estabilidade química, resultando em baixa biodisponibilidade oral e baixos níveis de curcumina livre no plasma. Há também baixa captação celular de curcumina, pois a molécula hidrofóbica tende a penetrar na membrana celular e não no citoplasma das células tumorais. Para contornar esses problemas e permitir uma biodisponibilidade melhorada, vários sistemas de liberação estão em estudo, utilizando diferentes formas de nanotecnologia, incluindo nanopartículas poliméricas, lipossomas, nanogéis, formulações de peptídeos e proteínas e complexos de ciclodextrina. Além disso, estudos preliminares sobre o potencial de interações fármaco-fármaco com a curcumina são limitados, uma vez que a biodisponibilidade oral do fármaco é tipicamente muito baixa. No entanto, vários estudos sugerem que a curcumina tem potencial para interações medicamentosas (por exemplo, cardiovasculares, antidepressivos, anticoagulantes, antibióticos, quimioterápicos) – com alterações no Cmáx e na AUC devido a interações com isoenzimas do citocromo hepático (por exemplo, inibição) e glicoproteína P. No entanto, as interações planta-medicamento envolvendo curcumina/Curcuma longa podem ser variáveis e podem ou não envolver enzimas metabolizadoras de fármacos e transportadores. Por exemplo, em um modelo animal diabético, a administração de curcumina em combinação com Metformina resultou em interações farmacocinéticas e farmacodinâmicas que levaram a efeitos benéficos anti-hiperglicêmicos e anti-hiperlipidêmicos.
Estrutura da palmatina.
Fig. 3
Guduchi (Tinospora cordifolia): Tinospora cordifolia é uma trepadeira herbácea da família Menispermaceae – comumente chamada de "Guduchi" – nativa das regiões tropicais do subcontinente indiano. Ela tem sido utilizada no sistema médico Ayurvédico por séculos para tratar diversos distúrbios, incluindo febre, icterícia, diarreia crônica, câncer, disenteria, infecções urinárias, dor, doenças de pele, envenenamento, asma, gota, diabetes e distúrbios oculares. As folhas, caules e raízes da planta são usados em várias preparações na Ayurveda. Análises etnofarmacológicas e fitoquímicas preliminares observaram vários constituintes químicos na planta, incluindo Alcaloides, Flavonoides, Terpenoides, Lignanas, Esteróis, Fenóis, Saponinas, Taninos e outros. O Guduchi passou por avaliação suficiente para esclarecer diversas atividades farmacológicas distintas, como atividade antioxidante, atividade antimicrobiana, efeitos antitóxicos, atividade antidiabética, atividade antiestresse, efeitos hipolipemiantes, efeitos hepatoprotetores, potencial anti-HIV, atividade anticancerígena, efeitos imunomoduladores e atividade neuroprotetora. Extratos de Guduchi – incluindo o constituinte ativo palmatina (ver Fig. 3) – são capazes de induzir apoptose por meio de um mecanismo de redução da expressão de Bcl-2. A palmatina também demonstrou ter efeitos angio-inibitórios através da inibição inicial do NF-κB, com subsequente regulação negativa da expressão de VEGF. O extrato aquoso de Guduchi possui atividade antioxidante significativa, principalmente devido à presença de constituintes fenólicos, flavonoides e taninos, e é capaz de aumentar os níveis de superóxido dismutase enquanto reduz os níveis de glutationa, glutationa-S-transferase, glutationa peroxidase e glutationa redutase. Extratos aquosos e etanólicos de guduchi demonstraram atividade anticancerígena contra neuroblastoma, carcinoma ascítico de Ehrlich, células de glioma e carcinoma cervical, bem como em um modelo de câncer de pele em camundongos.
Há dados muito limitados sobre a farmacocinética e biodisponibilidade do guduchi. No entanto, houve alguns relatos preliminares sobre potenciais interações do guduchi com o sistema hepático do citocromo p450. Um ensaio in vitro de CYP34A foi utilizado para analisar a inibição potencial de Asparagus racemosus, Withania somnifera e Tinospora cordifolia (guduchi). O Guduchi demonstrou inibição geral leve da CYP34A. No entanto, ao usar apenas a fração não polar (berberina, jatrorrizina, palmatina), o grau de inibição da CYP34A foi significativo. Os autores concluíram que o potencial de interações medicamentosas entre o guduchi – especialmente os derivados alcaloides protoberberínicos – e agentes quimioterápicos era significativo e deveria ser monitorado cuidadosamente.
Triphala: Triphala é uma formulação ayurvédica muito popular utilizada há séculos e consiste nos frutos caroçados – conhecidos como mirobálanos – de três botânicas, incluindo Emblica officinalis (EO), Terminalia chebula (TC) e Terminalia bellerica (TB), todas nativas do subcontinente indiano. No Triphala, os mirobálanos são usados como uma mistura composta por proporções iguais dos três componentes. Outros compostos menores podem ser adicionados, dependendo da aplicação ayurvédica, como açúcar, mel, sal-gema, cinzas negras e diversos óleos. Os usos tradicionais do Triphala incluem digestão e saúde intestinal geral, melhora da qualidade da pele e cabelo, longevidade, fortalecimento imunológico, asma, úlceras pépticas, doenças hepáticas, distúrbios degenerativos, distúrbios metabólicos e câncer. Análises etnofarmacológicas e fitoquímicas esclareceram os principais constituintes ativos da formulação Triphala, que incluem taninos, ácido gálico, ácido elágico e ácido chebulínico, todos potentes antioxidantes e agentes imunomoduladores. Além disso, outros compostos bioativos estão presentes, como flavonoides (ex.: quercetina), saponinas, antraquinonas, aminoácidos e ácidos graxos. Estudos in vitro com extratos aquosos e etanólicos de Triphala demonstraram atividade antineoplásica significativa contra linhagens celulares de mama, pulmão, próstata, cólon, pâncreas, gástrico, cervical e endometrial. As linhagens celulares apresentaram atividade proliferativa reduzida e um aumento de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO), bem como morte celular apoptótica mais frequente. A apoptose induzida por Triphala ocorreu por meio da via intrínseca de sinalização apoptótica mitocondrial. O tratamento com Triphala foi capaz de reduzir os níveis de expressão de pAkt, fosfo-p44/42 e pNF-κB, além de suprimir a expressão dos oncogenes c-Myc e Ciclina D1. Adicionalmente, demonstrou-se que Triphala modula as vias de sinalização MAPK/ERK, PI3K/Akt/mTOR e NF-κB/p53. Triphala também demonstrou ter efeitos imunomoduladores, incluindo estimulação da função de neutrófilos, células T citotóxicas e células natural killer. Por fim, Triphala e seu principal constituinte, ácido chebulínico, demonstraram a capacidade de inibir a angiogênese tumoral ao bloquear múltiplos componentes da via de sinalização VEGF/VEGFR2 – principalmente por meio da supressão da fosforilação de VEGFR2.
Há dados muito limitados sobre a farmacocinética e biodisponibilidade do Triphala em seres humanos. No entanto, investigações preliminares sobre a possibilidade de interações medicamentosas foram iniciadas. Nontakham e colaboradores relataram recentemente os efeitos inibitórios do Triphala sobre isoformas de CYP in vitro e em um modelo de rato. Testes in vitro revelaram que o Triphala induziu inibição não competitiva de CYP1A2 e inibição competitiva de CYP3A4. Em ratos, a dosagem oral de Triphala resultou em aumento da biodisponibilidade de fenacetina e midazolam em 61,2% e 40,7%, respectivamente.
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Aplicação de ashwagandha/withaferina A em tumores cerebrais
Resumo da Aplicação de Ervas Ayurvédicas em Tumores Cerebrais
Tabela 2
ASHWAGANDHA/WITAFERINA-A (WFA) Preparação da Erva Tipo de Tumor Efeito Anticâncer extrato alcoólico das folhas, WFA, Withanolide A, Withanone Ref linhagens celulares de glioma de rato C6 e glioma humano YKG1 induzir parada de crescimento, induzir apoptose, parada do ciclo celular, WFA menor IC50 extrato aquoso das folhas Ref linhagens celulares de glioma de rato C6 e glioma humano YKG1, U118MG, A172 reduzir proliferação, induzir apoptose, inibir ciclo celular, induzir diferenciação WFA Ref linhagens celulares de glioma murino GL26 e glioma humano U87, U251 mudança dependente da dose no ciclo celular; parada em G2/M WFA: 0,5–1,5 μM, induzir apoptose, reduzir Akt e mTOR, reduzir EGFR, cMET WFA Ref linhagens celulares de glioma humano U251, U87 resistentes à TMZ reduzir proliferação, parada do ciclo celular em G2/M, induzir apoptose, reduzir EGFR e cMET, reduzir MGMT WFA Ref linhagens celulares de glioma de rato C6 induzir apoptose, induzir caspase-3, -9, aumentar Bax, reduzir Bcl2, reduzir TNF-α, NF-κB WFA e AshwaMAX, Ref linhagens celulares de glioma humano U87, GBM2, GBM39, modelo de xenoenxerto em camundongos reduzir proliferação, reduzir neuroesferas; WFA 0,25–0,31 μM, AshwaMAX 2,1–14,8 μg/ml, xenoenxertos inibidos por 3–4 semanas WFA e AshwaMAX campos de tratamento tumoral (TTFs) Ref linhagens celulares de glioma humano U87, GBM2, GBM39 efeito sinérgico de WFA e TTFs; reduzir crescimento, neuroesferas WFA Ref linhagens celulares de glioma humano U251, U87, xenoenxertos em camundongos nus inibir crescimento celular, aumentar apoptose, aumentar Bim, Bad, parada do ciclo celular em G2/M, reduzir xenoenxertos CURCUMINA Curcumina Ref linhagens celulares de glioma reduzir ação da MMP-9, suprimir NF-κB, AP-1, suprimir pERK, pJNK Curcumina Ref linhagens celulares de glioma U87, xenoenxertos em camundongos nus reduzir proliferação, inibir MMP-9, IC50 11,6 μM, reduzir xenoenxertos Curcumina Ref linhagens celulares de meduloblastoma humano MED-4, MED-5, DAOY inibir proliferação, parada do ciclo celular em G2/M, reduzir regulação de SHH, reduzir pAkt, pNF-κB, induzir apoptose Curcumina Ref linhagens celulares de glioma humano U251 aumentar DAPK1, reduzir pSTAT3, reduzir pNF-κB, potencializar apoptose Curcumina e RT Ref linhagens celulares de glioma murino GL261 e humano U251 com RT potencializar apoptose, aumentar apoptose, potencializar ICD Curcumina encapsulada em nanolipossomas RDP Ref linhagens celulares de glioma humano U251; xenoenxertos inibir proliferação, potencializar apoptose, reduzir xenoenxertos GUDUCHI extrato etanólico a 50% do caule Ref linhagens celulares de glioma de rato C6, humano U87 interromper crescimento, potencializar apoptose, induzir diferenciação e parada do ciclo celular em G0/G1, G2/M, reduzir ciclina D1, IC50 200 μg/ml extratos de clorofórmio e hexano Ref linhagens celulares de glioma humano U87 e neuroblastoma IMR-32 reduzir proliferação, induzir diferenciação, reduzir capacidade migratória
As primeiras aplicações dedicadas de ashwagandha em células de tumores cerebrais utilizaram extratos das folhas da planta (ver Tabela 2). Em 2009, Shah e colegas aplicaram um extrato alcoólico de folhas de ashwagandha em linhagens celulares C6 (glioma de rato) e YKG1 (glioma humano). Além do próprio extrato (denominado i-Extract), as linhagens celulares também foram tratadas com vários dos componentes do extrato, incluindo WFA, withanolide A e withanone. Todos os quatro braços de tratamento foram observados por causar uma parada significativa do crescimento de ambas as linhagens celulares de maneira dose-dependente, com efeito máximo entre 48 e 72 h. Os valores de IC50 foram menores para as células de glioma humano em comparação com as células de glioma de rato; a WFA apresentou o menor IC50 para ambas as linhagens celulares: 0,1 μM e 0,2 μM, respectivamente. Doses elevadas de i-Extract e seus constituintes foram observadas por induzir apoptose nas linhagens de glioma. No entanto, doses baixas a moderadas foram associadas à parada do ciclo celular nas fases S e G2/M, bem como à motilidade reduzida e a uma mudança no fenótipo para um estado mais senescente. Em estudos de combinação dos quatro compostos, WFA (0,01 μM) mais withanone (5 μg/mL) foi a mais ativa em induzir um estado senescente e mais diferenciado. Os autores consideraram a ashwagandha e seus constituintes como opções potenciais de tratamento para terapia de diferenciação no glioblastoma. Outro estudo do mesmo grupo utilizou o extrato aquoso das folhas de ashwagandha e o aplicou à linhagem celular de glioma de rato C6, bem como a várias linhagens celulares de glioma humano – YKG1, U118MG e A172. A análise fitoquímica preliminar do extrato aquoso observou a presença de flavonoides, esteroides, taninos, aminoácidos, saponinas, açúcares redutores e alcaloides. Semelhante aos dados do extrato etanólico mencionados acima, o extrato aquoso também foi capaz de induzir apoptose em todas as linhagens celulares em concentrações mais elevadas (>1,0%). Em concentrações mais baixas (≤0,5%), houve uma redução da proliferação celular e todas as linhagens celulares sofreram parada de crescimento, com alterações morfológicas consistentes com um estado mais senescente (por exemplo, aumento da expressão da proteína glial fibrilar ácida [GFAP], aumento do tamanho celular, aumento do número de processos). O tratamento com o extrato aquoso também reduziu a motilidade celular e alterou a expressão de moléculas de adesão, incluindo isoformas da molécula de adesão celular neural (NCAM), NCAM-120 e NCAM-140. Os autores concluíram que o extrato aquoso de Ashwagandha também tinha potencial para ser usado como uma forma de tratamento de diferenciação para o glioblastoma.
Após os dois estudos iniciais mencionados acima, as aplicações subsequentes de ashwagandha em tumores cerebrais concentraram-se no tratamento com o principal constituinte ativo – WFA (ver Fig. 1). Após algumas investigações preliminares utilizando WFA isolado da planta Vassobia breviflora, que é semelhante à ashwagandha e também da família Solanaceae, Grogan e colaboradores relataram os resultados de sua investigação mais completa sobre o tratamento de linhagens celulares de glioblastoma com WFA. Eles utilizaram duas linhagens celulares de glioblastoma humano (U87, U251) e uma linhagem celular murina (GL26), e as expuseram a concentrações variadas de WFA. Observou-se que todas as linhagens celulares apresentavam uma alteração dose-dependente no ciclo celular, com parada em G2/M, após exposição ao WFA. As concentrações de WFA para atingir a parada máxima em G2/M foram variáveis entre as três linhagens celulares, variando de 0,5 μM a 1,5 μM. Com o aumento das concentrações de WFA, houve aumento da apoptose em todas as linhagens celulares, com redução nos níveis de caspases não clivadas, provavelmente mediada pela ativação das vias apoptóticas extrínseca e intrínseca. Da mesma forma, com o aumento das concentrações de WFA, houve redução nos níveis totais de Akt e mTOR, com níveis reduzidos de fosforilação também em algumas linhagens celulares. O tratamento com WFA também resultou em diminuição nos níveis totais de EGFR, Her2/ErbB2 e c-MET. Nas linhagens celulares GL26 e U87, o tratamento com WFA induziu uma elevação do estado de oxidação, incluindo peróxidos e superóxido mitocondrial. O mesmo grupo relatou um estudo de acompanhamento utilizando WFA em linhagens celulares de glioblastoma que se tornaram resistentes à Temozolomida (TMZ), a droga quimioterápica "padrão ouro" para este tipo de tumor. Sublinhagens resistentes à TMZ de U251 e U87 foram geradas expondo as linhagens parentais a concentrações crescentes de TMZ (30–300 μM) ao longo de 8 semanas. O tratamento com WFA das linhagens celulares resistentes resultou em redução da proliferação e viabilidade celular, com parada do ciclo celular em G2/M. Em concentrações mais altas de WFA, houve evidência de aumento da morte celular apoptótica através dos sistemas intrínseco e extrínseco. Semelhante às células não resistentes à TMZ, o tratamento com WFA induziu diminuição dos níveis totais de Akt e mTOR, bem como de suas contrapartes fosforiladas. Além disso, os níveis totais de EGFR, Her2/ErbB2 e c-MET foram reduzidos após o tratamento. A metilguanina metiltransferase (MGMT) é uma das enzimas de resistência à TMZ mais importantes em células de glioma. Nas linhagens celulares resistentes à TMZ, o tratamento com WFA resultou em depleção significativa de MGMT, com eliminação completa em doses de 10 μM. Quando TMZ e WFA foram usados em combinação, houve um efeito sinérgico na redução de MGMT, o que resultou na recuperação da eficácia da TMZ contra as linhagens celulares. Os autores sugeriram que pesquisas futuras são indicadas in vitro e em modelos animais investigando o uso de WFA em combinação com TMZ.
Um relatório de Hou et al. corroborou muitos dos achados observados nos estudos revisados acima, utilizando linhagens celulares de glioma de rato C6. Concentrações crescentes de WFA induziram um aumento dose-dependente no número de células em processo de morte celular apoptótica. Isso foi correlacionado com um aumento na atividade da caspase-3 e da caspase-9. Além disso, houve um aumento dose-dependente na expressão de Bax, enquanto a expressão de Bcl2 foi reduzida. A expressão do marcador inflamatório TNF-α foi reduzida após o tratamento com WFA, juntamente com a inibição da translocação nuclear da subunidade NF-p65 do citosol para o núcleo, reduzindo assim a ativação de NF-κB.
Chang e colegas relataram vários estudos investigando o uso de WFA, AshwaMAX e campos de tratamento tumoral (TTFs) em linhagens celulares de glioma e modelos murinos ortotópicos de tumor cerebral. AshwaMAX é um extrato especializado de raiz de ashwagandha padronizado para conter no mínimo 4,3% de WFA, além de 8,4% de withanólidos totais. No primeiro estudo, eles utilizaram WFA puro e AshwaMAX para o tratamento de linhagens celulares derivadas de pacientes (GBM2, GBM39) e a linhagem celular comercial U87. Concentrações crescentes de WFA e AshwaMAX induziram reduções no crescimento e na proliferação celular em todas as três linhagens. Os valores de IC50 para WFA estavam na faixa submicromolar – de 0,25 a 0,31 μM, enquanto os valores de IC50 para AshwaMAX foram mais altos, variando de 2,1 a 14,8 μg/ml. Esses efeitos inibitórios foram associados a uma capacidade reduzida das células de glioma de formar neurosferas; quaisquer neurosferas presentes antes da exposição a WFA e AshwaMAX tendiam a colapsar. Xenotransplantes murinos de GBM2 e GBM39 foram desenvolvidos usando células modificadas por bioluminescência de luciferase e, em seguida, tratados com AshwaMAX por gavagem oral. Após o tratamento, o sinal bioluminescente foi significativamente reduzido após uma semana e mantido por mais 3–4 semanas. No entanto, logo depois, o sinal bioluminescente se recuperou e aumentou ao longo do mês seguinte – sugerindo o surgimento de um clone celular resistente a AshwaMAX. No geral, os camundongos tratados com AshwaMAX viveram 4 semanas a mais do que os camundongos controle tratados.
No segundo estudo, Chang et al. também utilizaram células de glioma GBM2, GBM39 e U87 e trataram as linhagens celulares com WFA, TTF ou uma combinação de ambas as terapias. Campos de tratamento de tumor são uma forma aprovada de terapia para GBM que induz campos elétricos no tecido tumoral, interrompendo assim a atividade de proteínas polarizadas nas células envolvidas na mitose (por exemplo, actina, septina), levando à parada na metáfase e telófase e à apoptose. A exposição inicial de todas as três linhagens de células de glioma aos TTF (4,0 V/cm) resultou em inibição significativa e progressiva do crescimento. Quando a WFA foi aplicada em doses baixas (0,1 μM) às células U87, não houve redução significativa do crescimento. No entanto, quando os TTF foram aplicados após a WFA, houve inibição adicional do crescimento, com uma redução significativa no número de células. Quando as células de glioma foram expostas à WFA e aos TTF em combinação, houve um efeito sinérgico na inibição do crescimento tumoral, juntamente com a redução do tamanho das neuroesferas e menor conectividade aderente entre as células. Em uma visão geral da WFA e seu potencial como modalidade de tratamento para GBM e outros cânceres, os autores concluíram que evidências positivas significativas estavam se acumulando. No entanto, mais ensaios pré-clínicos, em modelos animais e clínicos humanos eram necessários para validação.
Em um relatório mais recente, Tang e colaboradores avaliaram a resposta de linhagens celulares de glioma humano (U251, U87) e xenoenxertos em camundongos nus ao tratamento com WFA. Semelhante aos dados apresentados acima, eles notaram uma inibição do crescimento celular dependente da concentração e do tempo, juntamente com um aumento na morte celular por apoptose, com aumentos significativos na PARP1 clivada e nas caspases −3, −7 e −9, sem aumento na caspase-8 clivada. Esses resultados sugerem que o aumento mediado pela WFA na apoptose foi mediado principalmente pela via intrínseca. Além disso, a via intrínseca foi ativada por meio de uma regulação positiva na expressão de Bim e Bad. Eles também corroboraram a descoberta de um efeito no ciclo celular, com parada em G2/M induzida por uma regulação positiva de p21. Os efeitos mediados pela WFA na apoptose e no ciclo celular foram explorados adicionalmente usando análise transcricional de mRNA, que demonstrou que o eixo ATF3-ATF4-CHOP pode estar desempenhando um papel fundamental. Em xenoenxertos de camundongos nus U87, o tratamento com WFA induziu uma redução significativa no crescimento e tamanho do tumor em comparação com os animais controle.
Uma visão geral recente da atividade pré-clínica e dos mecanismos de ação do WFA, juntamente com uma discussão sobre seu potencial no tratamento de tumores cerebrais em adultos e pediátricos, foi relatada por Marlow e colaboradores. Eles observam que o WFA parece ter probabilidade de penetrar a barreira hematoencefálica (BHE), uma vez que possui peso molecular relativamente baixo, coeficiente de partição sangue/cérebro favorável, apenas 2 doadores de ligações de hidrogênio e menos de 10 aceptores de ligações de hidrogênio (ou seja, atende à Regra dos Cinco de Lipinski). A Withaferina A também tem como alvo muitas vias que se sabe estarem desreguladas em gliomas de alto grau, incluindo a via de sinalização p53, a via de sinalização MAPK/ERK, a via de sinalização PI3K/Akt/mTOR, a via de sinalização NF-κB e as vias de angiogênese (ou seja, reduzindo VEGF e vimentina, inibição de células endoteliais). Os autores são muito favoráveis à consideração do WFA para estudos adicionais in vitro e em animais, e para o início de ensaios clínicos precoces em humanos com GBM e outros gliomas de alto grau.
Aplicação da curcumina em tumores cerebrais
O primeiro relato da aplicação da curcumina em tumores cerebrais foi feito por Woo et al., em 2005, quando estudaram sua capacidade de afetar a atividade da MMP-9 em células de glioma, que está envolvida na invasão do glioma e na angiogênese (ver Tabela 2). Eles conseguiram demonstrar que a curcumina foi capaz de inibir significativamente a atividade enzimática e a expressão proteica da MMP-9. Esse efeito foi mediado pela supressão da ligação ao DNA de NF-κB e AP-1. Além disso, observou-se que a curcumina suprimia a fosforilação de ERK, JNK e p38 MAP quinase.
Perry e colaboradores relataram então o efeito da curcumina quando usada para tratar culturas de glioma U87 e xenoenxertos em camundongos atímicos. Em culturas de glioma U87, a exposição a concentrações crescentes de curcumina resultou em um efeito antiproliferativo significativo, com IC50 de 11,6 μM. Nos animais com xenoenxerto no flanco, o tratamento com curcumina a 60 mg/kg/dia foi capaz de reduzir significativamente o crescimento tumoral. Em outros experimentos, o pré-tratamento com curcumina teve um efeito preventivo na implantação do tumor, com tumores consistentemente menores. Também foi observado que a curcumina tinha atividade antiangiogênica, reduzindo a capacidade migratória das células endoteliais, bem como sua capacidade de formar estruturas tubulares adequadas. Eles também conseguiram demonstrar a capacidade da curcumina de reduzir a atividade da MMP-9. A curcumina também foi testada quanto à sua capacidade de atravessar a BHE, o que conseguiu fazer em alto nível em um ensaio in vitro. Em um modelo de xenoenxerto intracerebral, o tratamento com curcumina a 120 mg/kg/dia resultou em um aumento significativo no tempo de sobrevivência dos animais de 12% (23,4 dias versus 20,9 dias; p < 0,05).
Por volta da mesma época, Elamin e colegas aplicaram curcumina em culturas de meduloblastoma (MED-4, MED-5, DAOY), que é um tumor maligno comum do cerebelo na infância. A exposição das células de meduloblastoma à curcumina resultou na inibição da proliferação e desencadeou a parada do ciclo celular na fase G2/M. A curcumina também foi observada por inibir a via de sinalização sonic hedgehog (SHH) por meio da regulação negativa da proteína SHH, bem como de seus alvos downstream mais importantes – GLI1 e PTCH1. A curcumina também reduziu os níveis de beta-catenina, da forma fosforilada ativa de Akt e de NF-κB, o que levou à regulação negativa de seus efetores-chave – C-myc, N-myc e Ciclina D1. Essas alterações induziram apoptose pela via mitocondrial, juntamente com a regulação negativa de Bcl-2. O tratamento com curcumina também foi observado por aumentar a eficiência de eliminação de doses não tóxicas de cisplatina e irradiação.
Wu et al. analisaram a resposta das células U251 de GBM ao tratamento com curcumina, focando em sua capacidade de regular a atividade de STAT3, NF-κB, caspase-3 e do supressor tumoral – proteína quinase associada à morte 1 (DAPK1). A curcumina demonstrou causar um aumento dependente da dose e do tempo na expressão de mRNA e proteína DAPK1 em células U251. A curcumina também foi observada por reduzir a fosforilação de STAT3 e NF-κB, reduzindo assim sua atividade. Além disso, a exposição à curcumina reduziu a atividade de ligação ao DNA de STAT3 e NF-κB. O aumento da expressão de DAPK1 potencializou a capacidade da curcumina de regular a inibição de STAT3 e NF-κB. A ativação da caspase-3 também foi demonstrada após exposição à curcumina e foi associada a um aumento na atividade apoptótica. A curcumina também afetou o ciclo celular das células U251, induzindo uma parada em G2/M.
Xiu et al. avaliaram os efeitos do tratamento combinado de curcumina e irradiação na indução de morte celular imunogênica (ICD) em linhagens celulares de glioma. A ICD é uma forma especial de apoptose mediada pelo estresse do retículo endoplasmático (RE) por meio de ERO, com a liberação de padrões moleculares associados a danos (DAMPs) das células, induzindo subsequentemente uma morte celular imune por fagocitose. Doses crescentes de curcumina reduziram a viabilidade das células de glioma em cultura (U251 humana, GL261 de camundongo), enquanto aumentaram a taxa de apoptose. A adição de curcumina antes da irradiação melhorou a capacidade de induzir apoptose em células de glioma hipóxicas. A adição de curcumina demonstrou aumentar a capacidade da irradiação de induzir ICD em células de glioma, por meio do aumento do estresse do RE via ativação das vias de sinalização da proteína quinase semelhante à RNA quinase do RE (PERK) e da proteína 1-α que requer inositol (IRE1α), regulando positivamente o fator de transcrição pró-apoptótico CHOP. A combinação de curcumina e irradiação acelerou o reconhecimento e a fagocitose das células de glioma irradiadas por células dendríticas imunes.
Conforme mencionado acima na Seção II, a curcumina é muito hidrofóbica e, portanto, é difícil de usar clinicamente devido à baixa solubilidade em água e baixa biodisponibilidade. Para melhorar sua utilidade clínica e testar a eficácia em culturas de células (células U251 de glioma humano) e modelos de xenoenxerto, Zhao e colaboradores utilizaram curcumina encapsulada em nanolipossomas. Os nanolipossomas foram modificados pela adição de um peptídeo de direcionamento cerebral – RDP. Quando doses crescentes dos nanolipossomas de curcumina foram adicionadas às culturas de glioma, houve uma inibição dose-dependente do crescimento e proliferação celular. A internalização dos nanolipossomas foi determinada como um processo endocítico dependente de energia, envolvendo microtúbulos e microfilamentos. A curcumina induziu um aumento na apoptose das células, mediado por um bloqueio do ciclo celular e parada na fase S. Usando um modelo de xenoenxerto intracraniano, os nanolipossomas de curcumina foram observados como tendo como alvo o tecido cerebral e de glioma dos animais. Os animais tratados com curcumina apresentaram tumores com massa celular reduzida e menor volume, associados a um aumento no tempo médio de sobrevida.
Nos últimos anos, houve várias revisões aprofundadas dos mecanismos de atividade anticancerígena da curcumina e seu potencial para o tratamento de tumores cerebrais, e glioblastoma em particular. A curcumina tem atividade contra muitas das vias que são desreguladas no GBM, conforme observado acima, incluindo a capacidade de induzir parada do ciclo celular em G2/M, ativar as vias apoptóticas, induzir autofagia, interromper e regular negativamente múltiplas vias de sinalização (por exemplo, NF-κB, AP-1, STAT3, SHH), reduzir a capacidade de invasão e metástase (incluindo a inibição da expressão de MMP), modular a ubiquitinação de proteínas, induzir estresse oxidativo e aumentar a eficácia de agentes quimioterápicos tradicionais e irradiação. Existem numerosos ensaios clínicos ativos usando curcumina e aplicando-a a muitos estados de doença diferentes, incluindo câncer. Muitos dos ensaios estão usando grandes doses orais para superar os problemas de baixa biodisponibilidade, enquanto outros estão usando sistemas de administração mais avançados, como lipossomas, nanotecnologia, micropartículas e conjugados de anticorpos. Infelizmente, nenhum dos mais de 100 ensaios clínicos que investigam a curcumina envolve pacientes com tumores cerebrais. Os autores concluem que pesquisas pré-clínicas adicionais são necessárias – incluindo mais estudos in vitro e in vivo – e que ensaios clínicos devem ser realizados para corroborar os benefícios da curcumina em pacientes com tumores cerebrais.
Aplicação de guduchi a tumores cerebrais
Vários artigos aplicando Guduchi a tumores cerebrais foram escritos por Kaur e colaboradores (ver Tabela 2). O primeiro relatório utilizou um extrato etanólico a 50% do caule de Tinospora cordifolia e o aplicou a células de glioma C6 de rato, células de glioma U87 humano e células de próstata PC3. Após concentrações crescentes do extrato (10 μg/ml a 1000 μg/ml), as células tumorais tiveram seu crescimento interrompido e apresentaram alterações morfológicas consistentes com células mais diferenciadas, com processos múltiplos e alongados. Nas células C6, isso foi ainda confirmado pelo aumento da expressão de GFAP. A IC50 para as células C6 e U87 foi de 200 μg/ml. O tratamento resultou em um aumento da morte celular apoptótica nas células tumorais, com redução da expressão do gene antiapoptótico Bcl-xl. O extrato também induziu parada do ciclo celular em G0/G1 e G2/M, com redução da expressão da proteína do ciclo celular ciclina D1. A capacidade migratória das células C6 foi reduzida após o tratamento com o extrato, juntamente com a regulação negativa de NCAM.
Em um relatório de acompanhamento do mesmo grupo, eles aplicaram extratos de clorofórmio e hexano de Tinospora cordifolia a células de glioma U87 humano e células de neuroblastoma IMR-32. Os extratos de clorofórmio e hexano foram derivados do extrato etanólico inicial e apresentaram atividade antiproliferativa mais pronunciada em doses muito baixas (ou seja, 10–15 μg/ml). Concentrações crescentes de ambos os extratos foram capazes de inibir o crescimento e alterar a morfologia de forma consistente com células mais diferenciadas, com processos múltiplos e alongados. As células tratadas também apresentaram aumento da expressão de GFAP e MAP-2, ambos marcadores de células mais diferenciadas e senescentes. Outros marcadores de diferenciação, incluindo HSP70 e Mortalina, também tiveram regulação positiva da expressão em ambos os tipos celulares. Após o tratamento com ambas as frações, a capacidade de migração de ambos os tipos celulares foi significativamente reduzida. Quando os extratos de clorofórmio e hexano foram aplicados a culturas primárias de astrócitos, nenhuma toxicidade foi observada. Os autores concluíram que os extratos de clorofórmio e hexano apresentaram potencial de indução de diferenciação e efeitos antimigratórios mais pronunciados do que o extrato etanólico inicial.
Conclusões e considerações futuras
É evidente, a partir da visão geral do Ayurveda na Seção II, que muitas das plantas, ervas e formulações fitoterápicas usadas há milênios por médicos ayurvédicos possuem eficácia significativa para inúmeras doenças humanas, como inflamação, problemas digestivos, diabetes, depressão e muitas outras, incluindo o câncer. Análises etnofarmacológicas e fitoquímicas mais recentes conseguiram esclarecer alguns dos prováveis compostos bioativos que estão mediando esses efeitos benéficos – WFA, withanolidas, curcumina (Haldi/açafrão-da-terra), berberina, palmatina, etc. Uma análise mais aprofundada dessas plantas e formulações fitoterápicas será importante para delinear todos os compostos ativos, ou combinações deles, e verificar se poderiam ser aplicados de forma mais específica ao tratamento do câncer. Além disso, pode ser útil considerar também uma abordagem de "Farmacologia de Rede" nesses estudos, uma vez que muitas das ervas e/ou formulações parecem modular múltiplos alvos simultaneamente.
Ensaios clínicos começaram a aplicar ervas e preparações ayurvédicas em seres humanos para tratamento de diversas doenças, bem como para análises farmacocinéticas. Por exemplo, Ashwagandha, Withanolidas, Curcumina e Triphala foram todas aplicadas no tratamento de doenças psiquiátricas, incluindo depressão, ansiedade, transtorno bipolar, transtorno obsessivo-compulsivo e outras. Grande parte das evidências preliminares apoia que essas ervas e preparações podem ter um efeito positivo nos transtornos afetivos, e têm sido bem toleradas. Além disso, estudos farmacocinéticos em voluntários saudáveis foram realizados utilizando um extrato de raiz de Ashwagandha após a ingestão de uma cápsula de 500 mg. Os resultados demonstraram uma Cmáx para Withanolida A e WFA de 2,926 ± 1,317 e 2,833 ± 0,981, respectivamente, juntamente com um Tmáx de 1,361 ± 0,850 e 0,903 ± 0,273, respectivamente. Outros estudos avaliaram a atividade do Triphala contra gengivite e seborreia do couro cabeludo em ensaios clínicos randomizados – com resultados significativamente positivos. Estudos adicionais serão necessários para explorar a eficácia e tolerabilidade das ervas e preparações ayurvédicas em muitas outras doenças e condições médicas.
O padrão atual de cuidado mundial para o tratamento de GBM e outros gliomas malignos é realizar uma ressecção cirúrgica extensa (se possível), seguida de 6000 cGy de RT em 30 frações, juntamente com quimioterapia oral diária concomitante com TMZ (75 mg/m²/dia x 42 dias). Após a conclusão da quimio-RT, o paciente então passa por quimioterapia adjuvante com TMZ (150–200 mg/m²/dia) por 5 dias a cada 28 dias, por pelo menos 6 ciclos. Além dessa abordagem, existem muito poucas opções de tratamento aprovadas pelo FDA para pacientes com GBM, que incluem o uso de TTF e Bevacizumabe – um anticorpo monoclonal direcionado ao VEGF.
Existem centenas de ensaios clínicos para pacientes com GBM e gliomas de alto grau, a maioria dos quais tenta encontrar um fármaco ou composto que adicione tempo de sobrevida livre de progressão e sobrevida global ao que já foi alcançado com quimio-RT baseada em TMZ e TMZ adjuvante ± TTF's. Com base na revisão acima da medicina ayurvédica e nas análises etnofarmacológicas e fitoquímicas de várias das plantas, ervas e formulações fitoterápicas mais ativas, fica claro que vários desses compostos e extratos têm potencial anticancerígeno significativo (p. ex., WFA, curcumina, Guduchi). Além disso, são produtos naturais usados há milênios e que se mostraram bem tolerados. Será importante aplicá-los de forma mais específica ao tratamento do GBM e de outros tumores cerebrais malignos. Estudos in vitro adicionais serão necessários, especialmente em sistemas modelo mais sofisticados, como culturas de organoides de GBM, que se assemelham mais à estrutura tridimensional do tumor humano. Até agora, houve muito poucos ensaios clínicos de fase I ou II com um composto relacionado à Ayurveda ou extrato fitoterápico em pacientes com GBM, meduloblastoma ou qualquer outro tipo de tumor cerebral maligno. Um ensaio de biodisponibilidade da curcumina em pacientes com GBM que necessitam de ressecção cirúrgica foi lançado na Alemanha (NCT01712542). Além disso, uma forma lipossomal de curcumina será usada em adição à quimiorradioterapia padrão em outro ensaio de pacientes recém-diagnosticados com GBM nos EUA (NCT05768919). Não há ensaios clínicos atuais listados para Ashwagandha, WFA, Guduchi ou Triphala para tratamento de tumores cerebrais no ClinicalTrials.gov. Será importante levar alguns desses compostos ayurvédicos para ensaios clínicos em pacientes com GBM, uma vez que os estudos pré-clínicos e em animais para vários deles têm sido tão convincentes – em particular WFA e curcumina – incluindo relatos sugerindo interações sinérgicas com TMZ e TTF's. A adição de um desses produtos ao TMZ durante a quimio-RT e a quimioterapia mensal adjuvante seria um primeiro passo razoável em um pequeno Estudo Piloto ou em um ensaio de Fase I maior. Além da esperança de um efeito anticancerígeno que possa ser sinérgico com RT/TMZ e TMZ mensal, há também a possibilidade de que a adição dessas formulações ou compostos possa trazer outros benefícios clínicos, como menos fadiga, redução do desconforto gastrointestinal, melhor digestão, melhora da imunidade e menos inflamação induzida por RT. Durante a fase adjuvante do tratamento com TMZ, que pode durar de 6 a 12 meses em muitos pacientes, o uso de formulações e compostos ayurvédicos poderia aumentar significativamente a tolerabilidade do paciente à terapia, com uma melhora geral na qualidade de vida.
Fontes de financiamento
Nenhuma.
Conflito de interesses
Herbert B. Newton relata que o suporte financeiro foi fornecido pelo UH Cleveland Medical Center. O autor declara que não conhece interesses financeiros concorrentes ou relacionamentos pessoais que possam ter influenciado o trabalho relatado neste artigo.
Declaração de IA generativa na escrita científica
Nenhum.
Contribuições dos autores
O autor é o único colaborador deste artigo.
Referências
Desenvolvimento do Ayurveda – tradição à tendência
Integração da medicina ayurvédica em programas de pesquisa sobre câncer parte 1: Contexto e aplicações do Ayurveda
Etnofarmacologia na descoberta de medicamentos: uma análise de seu papel e potencial contribuição
Etnobotânica e etnofarmácia – seu papel no desenvolvimento de medicamentos anticâncer
Uma revisão sistemática sobre etnomedicinas de plantas anticâncer
Integração da medicina ayurvédica em programas de pesquisa sobre câncer parte 2: Ervas ayurvédicas e oportunidades de pesquisa
Farmacologia de redes: o próximo paradigma na descoberta de medicamentos
Farmacologia de redes da formulação ayurvédica Triphala com referência especial à propriedade anticâncer
Avaliação etnofarmacológica de redes da atividade imunomoduladora de Withania somnifera
Withania somnifera (L.) Dunal (Ashwagandha): uma revisão abrangente sobre etnofarmacologia, farmacoterapêutica, aspectos biomédicos e toxicológicos
Avaliação farmacológica de Ashwagandha destacando suas alegações de saúde, segurança e aspectos de toxicidade
Uma revisão atualizada sobre fitoquímica e alvos moleculares de Withania somnifera (L.) Dunal (Ashwagandha)
Withania somnifera (ashwagandha) e withaferina A: potencial em Oncologia integrativa
Withaferina A: da medicina popular ayurvédica ao medicamento anticâncer pré-clínico
Withaferina A: do remédio antigo ao potencial candidato a medicamento
Avaliando as propriedades anticâncer da withaferina A – um potente fitoquímico
Avaliação do potencial de interação erva-medicamento de botânicos comumente usados no mercado dos EUA em relação às influências mediadas por PXR e AhR sobre CYP3A4 e CYP1A2
Efeito de imunomoduladores botânicos na inibição da CYP3A4 humana: implicações para o uso concomitante como adjuvantes na terapia do câncer
Cúrcuma (Curcuma longa) e seu principal constituinte (curcumina) como substâncias não tóxicas e seguras: revisão
Curcumina e câncer
Uma revisão da curcumina e seus derivados como agentes anticancerígenos
Mecanismos de modulação da apoptose pela curcumina: implicações para a terapia do câncer
Curcumina como um agente anticâncer clinicamente promissor: farmacocinética e interações medicamentosas
Interações farmacocinéticas dos curcuminoides com medicamentos convencionais: uma revisão
Interação erva-medicamento de Nisha Amalaki e curcuminoides com metformina em condição normal e diabética: uma abordagem de sistema de doença
Aplicação terapêutica, fitoativos e farmacologia de Tinospora cordifolia: uma revisão evocativa
Os constituintes químicos e a diversa importância farmacológica de Tinospora cordifolia
Avaliação da atividade antineoplásica de guduchi (Tinospora cordifolia) em camundongos portadores de carcinoma ascítico de Ehrlich
Avaliação das atividades de eliminação de radicais livres e antiproliferativas de Tinospora cordifolia Miers (Willd)
Decifrando o mecanismo do extrato de Tinospora cordifolia em células Th17 por meio de perfil transcriptômico aprofundado e análise in silico
Usos terapêuticos de triphala na medicina ayurvédica
Farmacologia de rede da formulação ayurvédica Triphala com referência especial à propriedade anticancerígena
Um estudo integrado sobre o efeito antitumoral e mecanismo da Triphala contra cânceres ginecológicos com base em predição farmacológica de rede e validação experimental in vitro
A atividade citotóxica e apoptótica in vitro da Triphala – um fitoterápico indiano
Estresse oxidativo e câncer: papel quimiopreventivo e terapêutico da Triphala
Múltiplos alvos direcionados a múltiplos ligantes: uma abordagem in silico e in vitro para avaliar o efeito da Triphala na angiogênese
Triphala e seu constituinte ativo ácido chebulínico são inibidores naturais da angiogênese mediada pelo fator de crescimento endotelial vascular-A
Efeitos inibitórios da Triphala sobre isoformas de CYP in vitro e suas interações farmacocinéticas com fenacetina e midazolam em ratos
A Farmacopeia Ayurvédica da Índia, desenvolvimento e perspectivas
Ministério da Saúde e Bem-Estar Familiar. A farmacopeia ayurvédica da Índia (Parte I, volume I). Nova Deli: Ministério da Saúde e Bem-Estar Familiar, Governo da Índia.
Efeito do extrato alcoólico de folhas de Ashwagandha e seus componentes na proliferação, migração e diferenciação de células de glioblastoma: abordagem combinatória para diferenciação aprimorada
Extrato aquoso de folhas de Ashwagandha limita a proliferação e migração, e induz diferenciação em células de glioma
A citotoxicidade da withaferina A em glioblastomas envolve indução de uma resposta ao choque térmico mediada por estresse oxidativo, enquanto altera as vias de sinalização Akt/mTOR e MAPK
O agente citotóxico oxidativo withaferina A ressensibiliza glioblastomas resistentes à temozolomida via depleção de MGMT e induz apoptose através da modulação inibitória da via Akt/mTOR
A withaferina A induz apoptose em células de glioma C6 de rato através da regulação da translocação nuclear de NF-κB e ativação da cascata de caspases
AshwaMAX e withaferina A inibem gliomas em modelos celulares e murinos ortotópicos
Inibição sinérgica da proliferação de células de glioma por withaferina A e campos de tratamento de tumor
Withaferina A e seu papel potencial no glioblastoma (GBM)
Withaferina A desencadeia parada em G2/M e apoptose intrínseca em células de glioblastoma via eixo ATF-ATF3-CHOP
Tratamento de gliomas de alto grau em adultos e pediátricos com withaferina A: mecanismos antitumorais e perspectivas futuras
A curcumina suprime a expressão da metaloproteinase-9 da matriz induzida por éster de forbol ao inibir a via de sinalização de PKC para MAPK em células astrogliais humanas
A curcumina inibe o crescimento tumoral e a angiogênese em xenoenxertos de glioblastoma
A curcumina inibe a via de sinalização Sonic Hedgehog e desencadeia apoptose em células de meduloblastoma
DAPK1 modula a parada em G2/M e apoptose induzidas por curcumina ao regular a ativação de STAT3, NF-κB e caspase-3
A curcumina potencializou a morte celular imunogênica induzida por radiação ionizante em células de glioma através das vias de sinalização de estresse do retículo endoplasmático
Terapia direcionada de camundongos modelo de glioma intracraniano com nanolipossomas de curcumina
Potencial terapêutico da curcumina para o tratamento de tumores cerebrais
Atividade antitumoral da curcumina em glioblastoma
Mecanismo anticancerígeno da curcumina em glioblastoma humano
Extrato etanólico aquoso de Tinospora cordifolia como potencial candidato para terapia baseada em diferenciação de glioblastomas
Atividade anticâncer cerebral dos extratos de clorofórmio e hexano de Tinospora cordifolia Miers: uma perspectiva in vitro
Medicamentos fitoterápicos no tratamento de transtornos psiquiátricos: revisão atualizada de 10 anos
Insights sobre os benefícios potenciais dos polifenóis de triphala na promoção da resiliência contra depressão induzida por estresse e comprometimento cognitivo
Uma investigação sobre as ações de alívio do estresse e farmacológicas de um extrato de ashwagandha (Withania somnifiera): um estudo randomizado, duplo-cego, controlado por placebo
Avaliação farmacocinética clínica do extrato de raiz de Withania somnifera (L.) Dunal em voluntários humanos saudáveis: um estudo de dose única não randomizado utilizando análise UHPLC-MS/MS
Triphala, um novo enxaguatório bucal fitoterápico para o tratamento de gengivite: um ensaio clínico randomizado controlado
Efeito da administração oral de Triphala, um prebiótico rico em polifenóis, no sebo do couro cabeludo em pacientes com seborreia do couro cabeludo um ensaio clínico randomizado
Bevacizumabe. Revisão do desenvolvimento, farmacologia e aplicação em tumores cerebrais
Cultura organoide tridimensional revela resistência a terapias clínicas em glioblastoma adulto e pediátrico
Revisão por pares sob responsabilidade da Transdisciplinary University, Bangalore.