pmid: "34203813"
title: "Benefícios do Gengibre e de seu Constituinte 6-Shogaol na Inibição de Processos Inflamatórios."
authors: "Bischoff-Kont I, Fürst R"
journal: "Pharmaceuticals (Basel, Switzerland)"
pubdate: "2021 Jun 15"
doi: "10.3390/ph14060571"
source: "PMC Full Text"
Benefícios do Gengibre e de seu Constituinte 6-Shogaol na Inibição de Processos Inflamatórios.
Autores
Bischoff-Kont I, Fürst R
Periodico
Pharmaceuticals (Basel, Switzerland) (2021 Jun 15)
Conteudo
Benefícios do Gengibre e de seu Constituinte 6-Shogaol na Inibição de Processos Inflamatórios
O gengibre (Zingiber officinale Roscoe) é amplamente utilizado como planta medicinal. De acordo com o Comitê de Medicamentos Fitoterápicos (HMPC), o rizoma de gengibre seco em pó pode ser aplicado para a prevenção de náuseas e vômitos na cinetose (uso bem estabelecido). Além disso, uma infinidade de estudos pré-clínicos demonstrou ações anticancerígenas, antioxidantes ou anti-inflamatórias. O 6-Shogaol é formado a partir do 6-gingerol por desidratação e representa um dos principais princípios bioativos em rizomas de gengibre seco. O 6-Shogaol é caracterizado por uma porção aceptora de Michael que é reativa com nucleófilos. Esta revisão pretende compilar achados importantes sobre as ações do 6-shogaol como um composto anti-inflamatório: in vivo, o 6-shogaol inibiu a infiltração de leucócitos no tecido inflamado, acompanhada pela redução do edema. In vitro e in vivo, o 6-shogaol reduziu sistemas de mediadores inflamatórios como COX-2 ou iNOS, afetou a sinalização de NFκB e MAPK e aumentou os níveis de HO-1 citoprotetora. Curiosamente, certos estudos in vitro forneceram insights mecanísticos mais profundos, demonstrando o envolvimento de PPAR-γ, JNK/Nrf2, p38/HO-1 e NFκB nas ações anti-inflamatórias do composto. Embora esses estudos forneçam evidências promissoras de que o 6-shogaol pode ser classificado como uma substância anti-inflamatória, o mecanismo de ação exato ainda precisa ser elucidado. Além disso, dados clínicos conclusivos para as ações anti-inflamatórias do 6-shogaol são amplamente inexistentes.
- Introdução
O gengibre (Zingiber officinale Roscoe) pertence à família Zingiberaceae de plantas com flores e é uma especiaria herbal muito comumente usada devido ao seu sabor aromático e picante. Há indícios de que a planta foi usada medicinalmente já há cerca de 5000 anos, principalmente na China e na Índia. O rizoma de gengibre tem sido tradicionalmente aplicado contra doenças como cólera, resfriado, diarreia, náuseas e dores abdominais, lombalgia, dor de dente, hemorragia, hipertensão ou a doença inflamatória crônica artrite reumatoide. Além disso, na medicina popular africana, tem sido usado como carminativo, diurético e antiemético, e na medicina tradicional iraniana, tem sido adicionalmente usado para tratar doenças do sistema nervoso, como epilepsia, paralisia ou infarto.
A indicação terapêutica atual, baseada em evidências, do rizoma de gengibre seco (como uma substância em pó) — atribuída pelo Comitê de Medicamentos Fitoterápicos (HMPC) da Agência Europeia de Medicamentos (EMA) como "um uso bem estabelecido" — é a "prevenção de náuseas e vômitos na cinetose". Além disso, é usado como "produto medicinal fitoterápico tradicional para o tratamento de queixas gastrointestinais espasmódicas leves, incluindo inchaço e flatulência".
Esta revisão tem como objetivo elaborar e destacar as ações anti-inflamatórias do Zingiber officinale Roscoe e do 6-shogaol, o principal componente bioativo dos rizomas secos de gengibre. Estudos in vitro e in vivo foram delineados de forma abrangente para fornecer o estado atual da arte.
Estratégia de Busca
Para a busca na literatura, utilizamos as bases de dados PubMed, Google Scholar e Web of Science. Para buscar artigos relevantes, utilizamos os termos “shogaol”, “Zingiber officinale”, “inflamação” e “anti-inflamatório”. Além disso, a lista de referências de todas as publicações relevantes foi pesquisada minuciosamente em busca de artigos relevantes sobre este tópico. Estudos realizados apenas com shogaol ou estudos comparativos foram considerados relevantes. Nenhuma publicação foi excluída devido à data de publicação. Excluímos estudos quando as concentrações aplicadas ou—para estudos in vivo—as doses administradas ou vias de aplicação não eram evidentes. Também excluímos estudos clínicos sem cegamento simples ou duplo ou grupos de controle adequados. Houve 30 estudos relevantes para shogaol, 25 para Zingiber officinale e 8 que compararam shogaol e gingerol. - Ação Anti-Inflamatória dos Extratos de Gengibre
O interesse em estudar os efeitos farmacológicos do gengibre e seus constituintes em condições patológicas cresceu nas últimas décadas. Estudos recentes sugerem que substâncias derivadas do gengibre têm efeitos não apenas sobre diabetes, asma, síndrome metabólica e câncer, mas também possuem potencial anti-inflamatório. Os primeiros relatos científicos sobre as ações anti-inflamatórias do gengibre remontam à década de 1980.
Em 1989, um estudo de Mascolo et al. mostrou que a administração oral única do extrato de rizoma de Z. officinale (extraído com etanol a 80%, proporção droga-extrato não especificada) nas doses de 50 e 100 mg/kg reduziu a formação de edema de pata induzido por carragenina em ratos em 22% e 38%, respectivamente. Vale ressaltar que esses resultados foram comparáveis aos efeitos do ácido acetilsalicílico. Mais informações sobre as ações anti-inflamatórias dos rizomas de gengibre foram fornecidas por Srivastava et al.. Analisando os efeitos de extratos aquosos (extraídos em solventes orgânicos por separação em camada fina: n-hexano-éter-ácido acético [80:20:1, v/v] ou clorofórmio-metanol-acetato de etila [2:1:1, v/v] (a proporção droga-extrato não foi especificada), entre eles extratos de raízes de gengibre, eles descobriram que o extrato de gengibre reduziu os níveis de prostaglandinas e tromboxano em plaquetas humanas isoladas, bem como sua agregação in vitro, e inibiu a síntese de prostaciclina em aortas de ratos. Além disso, Srivastava et al. coletaram algumas indicações de que o rizoma de gengibre pode ser útil para o tratamento da artrite reumatoide em humanos: Uma história de caso de sete pacientes diagnosticados com artrite reumatoide (homens e mulheres, com idades entre 50 e 67 anos) revelou que o consumo de 5 g de gengibre fresco ou 0,5–1 g de gengibre seco durante um período de três meses resultou em alívio da dor, melhora da agilidade articular e menor rigidez. Ahui et al. empregaram um modelo in vivo de inflamação das vias aéreas mediada por Th2 em camundongos sensibilizados com ovalbumina (OVA). A administração i.p. de 360 mg/kg de um extrato aquoso de gengibre (extraído em água, rendimento de 10%, proporção droga-extrato não especificada) resultou em uma quantidade reduzida de eosinófilos, neutrófilos e monócitos no lavado broncoalveolar (LBA) e no tecido pulmonar.
A progressão tumoral está fortemente associada a processos inflamatórios. O câncer pode surgir a partir da inflamação, e o ambiente tumoral é cercado por células inflamatórias ativadas. Um estudo de Habib et al. demonstra ações anti-inflamatórias do extrato de gengibre (extração com etanol, proporção droga-extrato não especificada) em modelos de câncer in vivo: a imunocoloração de cortes de tecido de câncer de colo do útero de ratos submetidos a uma dieta deficiente em colina revelou que a distribuição de NFκB era muito menor nos animais tratados com extrato de gengibre (100 mg/kg; via oral) em comparação com os grupos controle. Além disso, a imunocoloração de NFκB mostrou que a expressão foi significativamente reduzida em ratos com câncer hepático induzido por dieta deficiente em colina quando o extrato de gengibre foi administrado. Em conjunto com isso, o estudo mostrou que também os níveis do fator de necrose tumoral (TNF) no tecido de câncer de mama e nas células de câncer hepático de ratos expostos à dieta foram diminuídos pelo extrato de gengibre. Além disso, a administração diária por via oral ou intraperitoneal (50 e 500 mg/kg) de um extrato aquoso de Z. officinale (material homogeneizado em extração com NaCl 0,9%, proporção droga-extrato não especificada) durante um período de 4 semanas em ratos resultou em níveis séricos de prostaglandina E2 (PGE2) significativamente reduzidos após a aplicação de 500 mg/kg do extrato (i.p. ou oral). Quando administrado por via oral, esse efeito já era detectável em 50 mg/kg. A aplicação oral de uma dose elevada de 500 mg/kg do extrato resultou em níveis significativamente atenuados de tromboxano B2 (TXB2) no soro.
Um extrato aquoso de gengibre (extraído em água, proporção líquido-material 60:1) mostrou ações anti-inflamatórias in vivo em um modelo de edema de pata de rato induzido por carragenina. A aplicação oral de 25 a 200 mg/kg reduziu significativamente o volume da pata e, portanto, aumentou a inibição do edema de forma dose-dependente. Ao analisar importantes mediadores inflamatórios nos exsudatos do edema, o estudo demonstrou que o tratamento com o extrato resultou em níveis significativamente reduzidos do eicosanoide PGE2, de citocinas inflamatórias como TNF, interleucina (IL)-6, IL-1β e interferon (IFN) γ, ou da quimiocina proteína quimioatraente de monócitos 1 (MCP-1), proteína inflamatória de macrófagos (MIP) e CCL5/RANTES. Além disso, o tratamento com o extrato reduziu a atividade da mieloperoxidase (MPO) em amostras de tecido do edema de pata e os níveis de NO nos exsudatos do edema de pata, enquanto a capacidade antioxidante total foi significativamente aumentada. Notavelmente, este estudo usou indometacina (10 mg/kg) como controle, e a maior dose do extrato exibiu efeitos semelhantes a este anti-inflamatório não esteroidal (AINE) amplamente utilizado.
Em um modelo murino de artrite reumatoide induzida por colágeno tipo II, a administração oral de um extrato aquoso (extraído com água, rendimento de 21,2% a partir de 200 g de material de raiz) de Z. officinale (100 e 200 mg/kg) resultou na redução significativa dos níveis séricos das citocinas inflamatórias IL-4, IFN-γ e IL-17. Além disso, a proteína IL-17 foi medida em tecidos das patas e baços murinos e constatou-se que estava significativamente reduzida no baço, enquanto a proteína IL-17 foi completamente reduzida aos níveis basais no tecido da pata. As metalopeptidases de matriz (MMPs) são conhecidas por serem induzidas durante o curso da artrite reumatoide. Este estudo demonstrou que as expressões de mRNA de MMP-1, -3 e -13 foram significativamente reduzidas pelo extrato no tecido da pata. Além disso, os autores observaram que, por meio da coloração com hematoxilina-eosina e safranina-O, a administração do extrato aliviou fortemente a destruição da cartilagem e a infiltração de células inflamatórias. O estudo também analisou os efeitos do extrato de Z. officinale in vitro em fibroblastos sinoviais primários humanos e demonstrou uma redução significativa do mRNA e da proteína de IFN-γ e IL-17 após a ativação pró-inflamatória dessas células com IL-1β. Adicionalmente, os níveis de mRNA de MMP-1, -3 e -13 desencadeados por IL-1β foram significativamente reduzidos após o tratamento com o extrato.
Em um estudo de Fouda et al., a administração intraperitoneal de 50, 100 e 200 mg/kg de extrato de Z. officinale (extraído com etanol 70%, 1 mg de material liofilizado equivalente a 16,7 mg de rizomas frescos) em um modelo de artrite induzida por colágeno em ratos reduziu a temperatura da articulação e a espessura da pata e prolongou a latência de remoção da pata. Os níveis séricos das citocinas IL-1β, IL-2, IL-6 e TNF, e de anticorpos anti-colágeno tipo II como indicadores de ações inflamatórias foram reduzidos. Vale ressaltar que a aplicação de 200 mg/kg foi ainda mais eficaz do que o composto de controle anti-inflamatório indometacina (2 mg/kg).
Um estudo clínico publicado recentemente por Dall’Acqua et al. focou em análises farmacocinéticas e efeitos imunomoduladores de um extrato lipofílico combinado de Z. officinale (25 mg) combinado com 5 mg de extrato de Echinacea angustifolia administrado por via oral em cápsulas moles. Este estudo cego único foi desenhado da seguinte forma: 10 voluntários saudáveis (6 homens, 4 mulheres, 30–55 anos); comprometimento da função hepática; alergias; e uso de medicamentos foram excluídos. Os voluntários em jejum de 12 horas receberam duas cápsulas moles antes da coleta de amostras de sangue em intervalos de tempo de até 5 horas. Foi realizada uma microarranjo de células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) de voluntários saudáveis envolvidos no estudo. Os voluntários foram selecionados de acordo com perfis plasmáticos mostrando alta, média e baixa absorção. 293 transcritos foram regulados positivamente e 249 foram regulados negativamente. A validação dos dados do microarranjo por qPCR confirmou a regulação positiva de PPM1B e RORA e a regulação negativa de ALDOA, DEFA1, DEFA3, PRDX2, PRDX3 e SDCBP mRNA, indicando uma mudança dos leucócitos para um fenótipo anti-inflamatório. Os efeitos imunomoduladores e anti-inflamatórios foram comparáveis ao impacto da hidrocortisona (250 mg).
Além disso, um ensaio clínico randomizado controlado duplo-cego investigou os potenciais efeitos do pó de gengibre (1 g, diariamente) na osteoartrite do joelho em 120 participantes. Os resultados deste estudo apontaram para ações anti-inflamatórias do gengibre, uma vez que as concentrações de citocinas (TNF, IL-1β) caíram significativamente em amostras plasmáticas de pacientes após 3 meses de ingestão. Este estudo forneceu apenas primeiros indícios de ações anti-inflamatórias do pó de gengibre na osteoartrite do joelho, e estudos de acompanhamento que forneçam efeitos sobre biomarcadores inflamatórios adicionais devem ser implementados. No entanto, esses estudos clínicos iniciais são pontos de partida promissores para a elucidação do gengibre e seus principais constituintes bioativos como inibidores da inflamação.
Esses estudos fornecem as primeiras evidências do impacto anti-inflamatório de extratos do rizoma de Z. officinale Roscoe.
- Constituintes do Gengibre
3.1. Composição Química do Rizoma de Z. officinale Roscoe
Já nas últimas décadas do século XIX, os ingredientes de Z. officinale estavam sendo estudados, e no século seguinte mais de 400 ingredientes do gengibre foram identificados. Entre eles, foram encontrados compostos terpênicos como zingibereno, β-bisaboleno, α-farneseno, β-sesquifelandreno e α-curcumeno. As substâncias fenólicas representam os princípios picantes do gengibre e constituem grande parte dos compostos ativos, entre eles gingeróis (23–25%), paradóis (5-desoxigingeróis) e shogaóis (18–25%). Gingeróis e shogaóis são os princípios bioativos mais proeminentes no gengibre, entre os quais os principais componentes são 6-shogaol e 6-gingerol (Figura 1).
3.2. 6-Shogaol, O Princípio Picante no Rizoma de Gengibre Seco
Embora o 6-gingerol seja o composto mais bioativo no gengibre fresco, o 6-shogaol representa o principal princípio bioativo no gengibre seco. O composto pungente 6-shogaol foi identificado e descrito pela primeira vez por Nomura em 1918. Aqui, o shogaol foi isolado por destilação suave de rizomas de gengibre sem contaminação com gingerol. Cerca de uma década depois, Nomura e Tsurumi sugeriram a fórmula estrutural de "4-hidroxi-3-metoxifeniletil n-heptenil cetona" para o shogaol e sintetizaram o composto pela primeira vez (Figura 1). Desde então, uma variedade de métodos para sintetizar shogaóis e derivados ativos foi sugerida. Os shogaóis são vaniloides e contêm porções aceptoras de Michael; o grupo carbonila α,β-insaturado eletrofílico reage com substâncias nucleofílicas (doadores de Michael). A presença de uma porção aceptora de Michael é considerada um indicador de atividade biológica. Um estudo de estabilidade cinética usando HPLC de 6-gingerol e 6-shogaol em temperaturas variando de 37 a 100 °C em valores de pH variados (1, 4, 7) revelou que o 6-gingerol sofreu deslocamentos de desidratação-hidratação com o 6-shogaol. Os gingeróis são termicamente instáveis e são facilmente transformados em shogaóis. Este estudo descobriu que a degradação do 6-gingerol para 6-shogaol é fortemente dependente do valor de pH. A maior estabilidade do gingerol foi identificada em pH 4 e uma rápida degradação foi detectada em pH 1 e temperatura de 100 °C. Nessas condições, um equilíbrio de 6-gingerol e 6-shogaol foi ajustado após 2 h. Para obter uma visão mais profunda da estabilidade do 6-shogaol e do 6-gingerol na situação fisiológica, um estudo in vitro foi realizado mimando condições gástricas (pH 1) e intestinais (pH 7,4) a 37 °C. Em condições gástricas, o 6-gingerol e o 6-shogaol implementaram desidratação e hidratação reversíveis para se transformarem um no outro, enquanto esse efeito permaneceu insignificante em condições intestinais, o que indica estabilidade relativa de ambos os compostos em condições fisiológicas em pH 7,4.
4. Identificação dos Constituintes do Gengibre Associados a Ações Anti-Inflamatórias
O gengibre tem sido tradicionalmente usado para o tratamento de doenças associadas à inflamação e uma infinidade de estudos indicou sua atividade anti-inflamatória. Ao longo das décadas, o amplo espectro dos constituintes do gengibre e seus principais compostos bioativos foram identificados. Além disso, vários estudos analisaram o potencial desses princípios bioativos para ações anti-inflamatórias. Um artigo de revisão de Kou et al. delineou estudos pré-clínicos in vitro e in vivo que sugerem ações derivadas do 6-shogaol contra câncer, síndrome metabólica, dor ou náusea. Além do potencial extensivamente investigado do 6-shogaol para inibir o crescimento celular em uma grande variedade de tipos de células cancerígenas, apenas alguns estudos investigaram os efeitos na deterioração de funções celulares relacionadas à inflamação e vias de sinalização in vitro e ações anti-inflamatórias in vivo.
Em 1982, um estudo in vitro acelular realizado por Kiuchi et al. identificou constituintes do gengibre que inibem a síntese de prostaglandinas por cromatografia em camada fina. Um estudo de relação estrutura-afinidade comparando os constituintes do gengibre 8-paradol e 8-shogaol, bem como os análogos sintéticos 3-hidroxi-1-(4-hidroxi-3-metoxifenil)decano e 5-hidroxi-1-(4-hidroxi-3-metoxifenil)dodecano, revelou efeitos inibidores sobre a atividade da ciclooxigenase 2 (COX-2) na linhagem celular de adenocarcinoma A549 e determinou um valor de IC50 de 2,1 µM para a inibição da COX-2 pelo 6-shogaol. Já em 1986, Flynn et al. descobriram que os constituintes pungentes do gengibre, gingerdiona e 6-shogaol, são capazes de inibir a 5-lipoxigenase em neutrófilos humanos, indicado pela inibição da formação do eicosanoide ácido 5-hidroxieicosatetraenoico (HETE) e PGE2.
Um estudo de Wang et al. investigou o efeito da administração oral de pó de gengibre (200 mg/kg, suspenso em 3 mL de uma solução aquosa contendo 1% de carboximetilcelulose), 6-gingerol (1 e 2 mg/kg) e 6-shogaol (0,5 e 1 mg/kg) sobre danos gástricos induzidos por aspirina em ratos. Enquanto a aspirina induziu fortemente a área das úlceras, a administração adicional de pó de gengibre bloqueou completamente a formação de lesões da mucosa gástrica. Além disso, o pó de gengibre aboliu a formação de úlceras com glândulas gástricas distorcidas, epitélio mucoso danificado e a formação de debris celulares. Análises adicionais revelaram que a administração de pó de gengibre resultou na restauração de um volume fisiológico normal de suco gástrico e acidez. A atividade da óxido nítrico sintase induzível (iNOS) da mucosa, bem como os níveis plasmáticos de TNF e IL-1β, foram significativamente reduzidos aos níveis de controle pela coadministração de aspirina e pó de gengibre. A administração dos compostos puros 6-gingerol ou 6-shogaol resultou em uma abolição forte e significativa da formação de úlcera gástrica induzida por aspirina. Semelhante aos efeitos do pó de gengibre, ambos os compostos em combinação com aspirina reduziram a atividade da iNOS e os níveis plasmáticos de TNF e IL-1β. Esses dados sugerem efeitos protetores promissores do pó de gengibre e dos compostos puros 6-shogaol e 6-gingerol contra úlceras gástricas.
Ao analisar o efeito do extrato de Z. officinale na linhagem celular de queratinócitos humanos HaCaT, o estudo de Guahk et al. revelou que o extrato (0,1, 1 e 10 µg/mL) foi capaz de reduzir significativamente a produção de IL-1β, IL-6, IL-8 e TNF induzida por UV. O tratamento das células HaCaT com os constituintes 6-shogaol e 6-gingerol (0,1, 1 e 10 µM) mostrou resultados semelhantes, enquanto o 6-shogaol exibiu efeitos mais fortes em comparação ao 6-gingerol. Além disso, em um modelo de camundongo C57BL/6 com hiperplasia induzida por UVB, a infiltração de leucócitos, bem como os níveis de IL-1β e IL-6, foram fortemente reduzidos pelo tratamento com extrato de Z. officinale de forma dose-dependente (1 ou 2,5% de extrato, tratamento com UVB em dias alternados, 14 dias).
Esses insights sobre as ações do extrato de Z. officinale in vivo e in vitro demonstram os benefícios do extrato ou pó de rizoma de gengibre na inibição de processos relacionados à inflamação. Em particular, os estudos in vivo que empregam modelos animais importantes destacam o impacto inibitório potente do gengibre sobre o fenótipo inflamatório, por um lado, e sobre os mediadores pró-inflamatórios, por outro (Tabela 1). São fornecidos os primeiros insights de que os princípios bioativos do gengibre, 6-shogaol e 6-gingerol, podem ser responsáveis por essas ações, enquanto o 6-shogaol parece exibir um maior impacto anti-inflamatório.
Além disso, o mencionado estudo clínico simples-cego com 10 voluntários realizado por Dall’Acqua et al., empregando um extrato lipofílico combinado de Z. officinale combinado com 5 mg de Echinacea angustifolia, constatou que 25 mg do extrato de Z. officinale era composto por 2,75 mg de 6-gingerol e 0,75 mg de 6-shogaol, e 5 mg de E. angustifolia continham 0,5 mg de dodeca-2E,4E,8Z,10E/Z-tetraenoico isobutilamida. A análise farmacocinética revelou que 6-gingerol e 6-shogaol foram encontrados no plasma com um tmax de 58 e 95 min, respectivamente. A Cmax foi determinada para 6-gingerol em 5,66 ng/mL e para 6-shogaol em 9,25 ng/mL. Esses dados indicam uma absorção rápida e elevada de ambos os ingredientes de Z. officinale após ingestão oral, o que pode ser responsável por ações anti-inflamatórias.
5. Efeitos do 6-Shogaol em Processos Relacionados à Inflamação
Como estudos comparativos encontraram maior impacto dos shogaóis em uma variedade de condições patológicas, o interesse pelas ações anti-inflamatórias dos shogaóis aumentou nas últimas décadas.
5.1. 6-Shogaol como Agente Anti-Inflamatório em Modelos In Vivo Relevantes
Em modelos animais, o tratamento com extratos ou pó de gengibre resultou na inibição bem-sucedida de sintomas relacionados à inflamação e foram fornecidos os primeiros insights sobre as ações fenomenológicas. Portanto, o interesse em estudar potenciais ações anti-inflamatórias do principal constituinte ativo em rizomas secos de Z. officinale, o 6-shogaol in vivo, foi trazido ao foco.
Em 2006, um estudo animal realizado por Levy et al. demonstrou efeitos anti-inflamatórios do 6-shogaol em um modelo de monoartrite de joelho de rato induzida pelo Adjuvante Completo de Freud (CFA). Uma dose diária de 6,2 mg/kg de 6-shogaol, 0,2 mL/dia de óleo de amendoim (controle veicular) ou indometacina (2 mg/kg) como fármaco padrão para demonstrar efeitos anti-inflamatórios foi administrada por via oral através de gavagem um dia antes da injeção de CFA durante um período de 28 dias. O volume de edema por inchaço, bem como o número de leucócitos totais, em particular linfócitos e monócitos, foram forte e significativamente menores do que em animais controle tratados com óleo de amendoim. Esses achados fornecem as primeiras indicações de que o 6-shogaol é, pelo menos em parte, responsável pelas ações anti-inflamatórias do extrato ou pó de gengibre. A molécula de adesão celular vascular 1 (VCAM-1) é um dos parceiros de interação das integrinas leucocitárias para a diapedese, e sua forma solúvel representa um marcador de inflamação. A análise de amostras de sangue de ratos tratados com 6-shogaol revelou uma concentração significativamente menor de VCAM-1 solúvel em comparação com o controle de óleo de amendoim. Como a VCAM-1 é expressa exclusivamente em células endoteliais, podemos concluir a partir desses dados que o 6-shogaol pode ter um impacto anti-inflamatório direto ou indireto sobre o endotélio vascular.
Em um modelo de anafilaxia cutânea passiva (PCA) em ratos, induzido pela aplicação do hapteno 2,4-dinitrofenil conjugado à albumina sérica humana (DNP-HAS), a aplicação oral de 6-shogaol (1 e 5 mg/kg) resultou em uma forte inibição da PCA em 45 e 72%, respectivamente. Achados adicionais sobre as ações do 6-shogaol foram fornecidos usando mastócitos humanos, que desempenham um papel fundamental nas reações inflamatórias alérgicas e serão discutidos a seguir.
Em um modelo de pele murino induzido por 12-O-tetradecanoilforbol-13-acetato (TPA), uma única aplicação tópica de 1 e 2,5 µmol de 6-shogaol reduziu os níveis proteicos de iNOS e COX-2. Curiosamente, eles usaram 6-gingerol no mesmo estudo e o efeito inibitório sobre ambas as proteínas foi muito mais fraco em comparação ao tratamento com 6-shogaol. Alguns anos depois, o mesmo grupo publicou um estudo de acompanhamento mostrando resultados semelhantes em um modelo de pele dorsal murino induzido por TPA. Comparando o potencial do 6-shogaol, 6-gingerol e curcumina em relação às suas ações anti-inflamatórias, eles descobriram que o 6-shogaol (1 e 2,5 µmol) foi o composto mais potente nesse cenário. Além disso, amostras de pele dorsal foram analisadas quanto à degradação e fosforilação de IκBα, bem como quanto às subunidades nucleares do NFκB p50 e p65. O 6-shogaol demonstrou o impacto mais forte na redução da degradação e fosforilação de IκBα, bem como na atenuação dos níveis proteicos de p50 e p65 nos núcleos, em comparação com 6-gingerol e curcumina. Vale ressaltar que apenas o 6-shogaol bloqueou a fosforilação de ERK e Akt induzida por TPA. Curiosamente, os achados neste modelo de inflamação da pele dorsal demonstram o impacto do 6-shogaol em cascatas de sinalização inflamatória proeminentes, como as vias NFκB, COX-2 e MAPK in vivo. Como mencionado acima, efeitos inibitórios sobre o NFκB e redução de PGE2 ou TXB2 downstream de COX-2 in vivo foram descritos para extratos de gengibre. Isso fornece a primeira evidência de que o 6-shogaol pode ser, pelo menos em parte, responsável por essas ações.
Em um estudo recentemente publicado por Annamalai et al., que empregou um modelo de carcinogênese em bolsa bucal de hamster induzida por 7,12-dimetilbenz[a]antraceno (DMBA), o 6-shogaol reduziu a resposta inflamatória. Os animais receberam 6-shogaol (20 mg/kg) sozinho ou três vezes por semana em dias alternados ao tratamento com DMBA durante um período de 16 semanas. A análise de Western blot de amostras de tecido revelou que o 6-shogaol prejudicou a ativação induzida por DMBA da cascata de sinalização NFκB, indicada pela regulação negativa dos níveis proteicos de IKK e p65 (citosol e núcleo). Além disso, a degradação da proteína IκBα induzida por DMBA foi completamente abolida pelo composto. Os níveis de mRNA da subunidade p65 do NFκB foram significativamente reduzidos pelo 6-shogaol, avaliados por eletroforese em gel de agarose após PCR. Curiosamente, usando um modelo de inflamação relacionada ao câncer, o 6-shogaol também mostra efeitos inibidores na cascata de sinalização NFκB in vivo que correspondem aos achados acima mencionados de Levy et al.. No mesmo estudo, os autores mostram o prejuízo de outros fatores de transcrição associados à inflamação a jusante da MAPK: O tratamento com 6-shogaol resultou em uma redução significativa dos níveis proteicos de c-jun, c-fos e uma regulação negativa significativa do mRNA de AP-1. Além disso, os níveis proteicos de IL-6, IL-1 e TNF foram quase bloqueados para níveis de controle após o tratamento com 6-shogaol. Semelhante aos achados acima relatados de Pan et al. 6-shogaol reduziu os níveis de COX-2 e iNOS em um estudo de carcinogênese em bolsa bucal de hamster induzida por DMBA.
Em um estudo recentemente publicado que empregou um modelo de camundongo com lesão renal aguda (LRA) isquêmica, o 6-shogaol (20 mg/kg, i.p.) apresentou efeitos protetores contra a lesão de isquemia-reperfusão renal ao interferir nas vias de sinalização do NFκB e da heme oxigenase 1 (HO-1). A principal função da enzima HO-1 é catalisar a reação de oxidação que degrada o heme em ferro ferroso. Os níveis proteicos de HO-1 aumentaram acentuadamente em amostras de tecido renal de camundongos, e o envolvimento da HO-1 nas ações do 6-shogaol foi identificado pela administração do inibidor de HO-1, a protoporfirina de zinco IX (ZnPP). Enquanto o 6-shogaol foi capaz de abolir a lesão de isquemia-reperfusão, a aplicação adicional de ZnPP reverteu esse efeito protetor. Além disso, o efeito inibitório derivado do 6-shogaol sobre a infiltração de neutrófilos no tecido renal foi abolido pela ZnPP. Ademais, o 6-shogaol reduziu significativamente os biomarcadores de lesão renal aguda: os níveis de creatinina plasmática, nitrogênio ureico no sangue e mRNA da lipocalina associada à gelatinase de neutrófilos. Curiosamente, a ZnPP foi novamente capaz de abolir completamente esses efeitos, indicando o envolvimento da HO-1 nos efeitos do 6-shogaol. A análise dos níveis de mRNA revelou que a inibição da HO-1 suprimiu o efeito redutor do 6-shogaol sobre os níveis de IL-6, MCP-1, MIP-2 e quimioatraente de queratinócitos (KC) após a lesão de isquemia-reperfusão. Esses achados interessantes fortalecem a hipótese do envolvimento da HO-1 e fornecem uma pista importante para o mecanismo por trás das ações anti-inflamatórias e, além disso, protetoras do 6-shogaol.
Os efeitos neuroprotetores do 6-shogaol foram determinados utilizando um modelo murino de dano cerebral induzido por oclusão da artéria cerebral média (OACM). A administração oral diária de 6-shogaol (5 e 20 mg/kg) resultou em proteção contra isquemia cerebral focal transitória, conforme indicado por uma redução significativa do volume do infarto cerebral e da produção de malondialdeído (MDA) e de ROS após a indução da OACM em cérebros murinos. A análise de IL-1β e TNF, bem como de COX-2 e iNOS, revelou que seus níveis proteicos foram significativamente reduzidos após o tratamento com 6-shogaol. Além disso, a ativação de ERK, JNK e p38 induzida pela OACM foi significativamente reduzida por ambas as doses de 6-shogaol. Portanto, os autores deste estudo sugerem um benefício potencial do 6-shogaol para a prevenção do acidente vascular cerebral.
Esses achados em diferentes modelos in vivo de inflamação demonstram ações anti-inflamatórias bem-sucedidas do 6-shogaol (Tabela 2) e, o mais importante, o benefício deste constituinte do Z. officinale em relação ao 6-gingerol, o princípio bioativo dos rizomas frescos de gengibre. Vias de sinalização importantes crucialmente envolvidas no processo de inflamação, como NFκB, COX-2 ou MAPK, foram inibidas com sucesso pelo 6-shogaol. Além disso, o engajamento da HO-1 nas ações anti-inflamatórias do composto foi demonstrado.
5.2. O 6-Shogaol Inibe Processos Inflamatórios In Vitro
A fim de se obter uma ideia sobre o modo de ação do composto por trás dos efeitos observados na situação in vivo, uma infinidade de abordagens foi realizada in vitro (Tabela 3). Em 2008, Pan et al. demonstraram que o 6-shogaol reduziu os níveis de mRNA e proteína induzidos por LPS e inibiu a ativação de iNOS e COX-2, conforme indicado pela redução dos níveis de nitrito e PGE2 em células RAW 264.7 após indução por LPS. Os efeitos mais proeminentes foram alcançados em 10–20 µM sem comprometimento da viabilidade celular. Vale ressaltar que o grupo também utilizou 6-gingerol e descobriu que o 6-shogaol era um inibidor mais forte de COX-2 e iNOS do que o 6-gingerol. Com foco na cascata de sinalização NFκB, eles descobriram que o 6-shogaol reduziu tanto a translocação de p50 e p65 ativadas por LPS do citosol para o núcleo quanto a ativação de NFκB em um ensaio de gene repórter usando células RAW 264.7. Mais a montante, a degradação e fosforilação de IκBα após estimulação com LPS foram reduzidas pelo 6-shogaol. Em concordância com esses achados, o grupo mostrou que a sinalização MAPK foi, pelo menos em parte, prejudicada pelo 6-shogaol. Em particular, a ativação de ERK foi acentuadamente reduzida. Curiosamente, a fosforilação de p38 não foi prejudicada pelo composto. Além disso, eles descobriram que a ativação da via PI3K/Akt em células RAW 264.7 foi inibida pelo 6-shogaol. Vale ressaltar que os efeitos do 6-shogaol na cascata NFκB, MAPK e PI3K/Akt já eram detectáveis em 6 e 10 µM. Esses achados importantes correspondem aos dados obtidos em experimentos in vivo e fornecem ainda mais informações sobre as ações fenotípicas do 6-shogaol.
Resultados semelhantes foram obtidos por Levy et al. O grupo de pesquisa descobriu que os mediadores inflamatórios TNF, IL-1β e NO foram significativamente reduzidos em células RAW 264.7 induzidas por LPS após tratamento com 6-shogaol (2, 10 e 20 µM). Um ensaio de gene repórter mostrou que a ativação de NFκB e COX-2 foi significativamente reduzida pelo 6-shogaol (20, 30 µM) em células RAW 264.7 induzidas por LPS, e o mesmo impacto foi observado em células HEK 293T quando NFκB foi ativado via MyD88 ou IKKβ. Além disso, na linhagem celular hematopoiética murina Ba/F3 e em células HEK 293T, a degradação ativada por LPS da quinase 1 associada ao receptor de interleucina-1 (IRAK-1)—a jusante do receptor de LPS toll-like receptor 4 (TLR4)—foi completamente abolida pelo tratamento com 20 e 30 µM de 6-shogaol. Para a indução da cascata de sinalização NFκB, a dimerização do TLR4 induzida por LPS é inevitável. Experimentos de imunoprecipitação mostraram que a dimerização do TLR4 induzida por LPS em células Ba/F3 expressando TLR4-Flag (TLR4F), TLR4-GFP (TLR4G), MD2-Flag (MD2F), CD14 e luciferase NFκB foi completamente bloqueada quando tratadas com 30 µM de 6-shogaol. Importante, este estudo demonstra o envolvimento do TLR4 nas ações do 6-shogaol em células induzidas por LPS e a inibição da dimerização do receptor pode, pelo menos em parte, ser responsável pelo impacto do composto na sinalização a jusante.
Em um estudo utilizando mastócitos humanos (HMC-1), o 6-shogaol reduziu fortemente a liberação de IL-6, IL-8 e TNF após a ativação das células por uma combinação de TPA e do ionóforo de cátions divalentes calcimicina (A23187) já na concentração de 0,1 µM e quase bloqueou a liberação dessas citocinas em 1 µM. Curiosamente, os níveis nucleares de NFκB e a fosforilação citosólica de IκBα foram marcadamente reduzidos em 50 e 100 µM de 6-shogaol. Vale notar que, em HMC-1 ativadas por TPA e A23187, o 6-shogaol só apresentou efeitos inibitórios significativos na ativação de JNK a partir de 10 µM, enquanto o nível de fosforilação de ERK e p38 permaneceu amplamente inalterado. Essa observação contrasta, pelo menos em parte, com achados de outros estudos que demonstraram uma inibição acentuada da fosforilação de ERK em células RAW 264.7 ou a inibição da ativação de ERK, JNK e p38 no estudo in vivo de Na et al. utilizando um modelo de dano cerebral induzido por MCAO. Os efeitos variáveis na atividade de MAPK podem depender do tipo celular e do modelo ou do modo de ativação. Vale destacar que o 6-shogaol afetou significativamente a liberação de histamina de mastócitos peritoneais de rato ativados pelo composto 48/80 já em 0,1 µM.
Um estudo utilizando a linhagem de células tubulares proximais humanas ativadas por TNF (células HK-2) e células tubulares proximais isoladas de camundongo estimuladas por LPS ou TNF revelou que concentrações crescentes de 6-shogaol (50, 100, 150 µM) reduziram significativamente a expressão de mRNA de TNF, IL-6, IL-8, MCP-1, MIP-2 e ICAM-1. Em células HK-2, a translocação nuclear induzida por TNF da subunidade p65 do NFκB, bem como a fosforilação de IKK e IκBα, foi fortemente reduzida, enquanto a degradação de IκBα foi prevenida pelo 6-shogaol (150 µM). De forma importante e semelhante aos achados mencionados acima no modelo in vivo de LRA, os níveis proteicos de HO-1 foram marcadamente aumentados pelo 6-shogaol. Utilizando o inibidor de p38 SB203580, o estudo mostrou que a indução da HO-1 citoprotetora em células HK-2 tratadas com 6-shogaol foi abolida e, portanto, mediada via p38 MAPK.
Um estudo de Luettig et al. demonstrou efeitos anti-inflamatórios do 6-shogaol (100 µM) na linhagem celular intestinal humana HT29/B6. O efeito do 6-shogaol em células expostas ao TNF foi analisado por western blot, e os resultados mostraram que o composto aboliu a fosforilação induzida por citocina de Akt, IκBα e da subunidade p65 do NFκB. Vale ressaltar que a análise do impacto do 6-shogaol isoladamente nas MAPKs p38 e ERK revelou que o composto, similar aos efeitos do TNF, induziu a ativação de ambas as quinases, e o 6-shogaol não afetou a fosforilação induzida pelo TNF. Focando na ruptura da barreira induzida por TNF nas células HT29/B6, o estudo demonstrou que o 6-shogaol exerce efeitos protetores da barreira: o composto aumentou os valores de resistência transepitelial (TER) e preveniu a permeabilidade à fluoresceína (330 Daltons) de forma dependente da concentração (75, 100 e 125 µM). A coloração por imunofluorescência, a medição por qPCR e a análise por western blot da proteína claudina-2 de junção oclusiva formadora de canais revelaram que o 6-shogaol reduziu os níveis de claudina-2 induzidos por TNF, enquanto os níveis da proteína de junção oclusiva de vedação claudina-1 aumentaram significativamente. Esses achados indicam um impacto protetor da barreira derivado do 6-shogaol na linhagem celular epitelial do cólon. Importante, uma visão sobre o mecanismo de ação foi fornecida pela aplicação do inibidor de NFκB BAY 11-7082, que resultou em um aumento semelhante dos valores de TER após um aumento na permeabilidade da barreira induzido por TNF. Curiosamente, o inibidor de PI3K LY294002 não imitou os efeitos do 6-shogaol neste experimento, o que pode implicar que a PI3K não estava envolvida nas ações do 6-shogaol para a estabilização da barreira.
Um estudo in vitro de Villalvilla et al. utilizando condrócitos humanos e a linhagem celular condrogênica murina ATDC5 demonstrou que a produção de NO desencadeada por LPS e IL-1β foi significativamente reduzida pelo 6-shogaol (5 µM). Curiosamente, embora os níveis de mRNA de MCP-1 e IL-6 induzidos por LPS também tenham sido reduzidos, o tratamento com 6-shogaol não afetou os níveis de expressão gênica de ambas as citocinas ativadas por IL-1β. Notavelmente, nesse tipo celular, a fosforilação de ERK ativada por LPS foi significativamente reduzida após o tratamento com 6-shogaol. Além disso, para obter um composto inativo em relação às ações anti-inflamatórias, sem a porção cetona α,β-insaturada, o SSi6 foi sintetizado pela reação do 6-shogaol com 2,4-dinitrofenilhidrazina, que forma uma hidrazina com uma função carbonílica do 6-shogaol. De fato, o tratamento de células ATDC5 com SSi6 não prejudicou nem a produção de NO induzida por LPS ou IL-1β, nem a expressão de mRNA de MCP-1 ou IL-6. A quantidade da proteína adaptadora MyD88, que é amplamente utilizada por TLRs para ativar NFκB através de IRAK, e da iNOS foi significativamente reduzida pelo 6-shogaol após o aumento induzido por LPS nos níveis proteicos, enquanto o aumento induzido por IL-1β de ambas as proteínas permaneceu inalterado pelo composto. Esses achados estão em consonância com os resultados do estudo de Ahn et al., demonstrando que a dimerização de TLR4 e a degradação de IRAK em células Ba/F3 e HEK 293T induzidas por LPS foram abolidas pelo 6-shogaol.
Sabe-se que a protease cisteína lisossomal catepsina K está envolvida na reabsorção óssea e na degradação da cartilagem pela degradação de elastina, colágeno e gelatina. A deleção genética da catepsina K demonstrou prevenir a inflamação e a erosão óssea na artrite reumatoide e na periodontite. De fato, Villalvilla et al. demonstraram que a atividade da catepsina K foi significativamente reduzida pelo 6-shogaol em condrócitos primários humanos. Efeitos semelhantes foram observados quando o derivado sintético modificado do 6-shogaol sem propriedades anti-inflamatórias, SSi6, foi utilizado, indicando que a inibição da catepsina K é independente de uma atividade anti-inflamatória associada.
Além disso, um estudo de Sang et al. comparou os efeitos do 6-gingerol e do 6-shogaol na liberação de NO e ácido araquidônico em células RAW 264.7 ativadas por LPS. As células foram expostas a ácido araquidônico radioativo e uma absorção de mais de 90% foi avaliada antes de as células serem tratadas com os compostos e LPS para induzir a liberação de ácido araquidônico radioativo no meio de cultura celular. Os autores demonstraram que o 6-shogaol (5 µM) reduziu significativamente a exposição ao ácido araquidônico desencadeada por LPS, quase aos níveis de controle, enquanto até 50 µM de 6-gingerol reduziu significativamente, mas apenas ligeiramente, a liberação. Comparando os efeitos dos compostos na síntese de NO em macrófagos RAW 264.7 desencadeados por LPS/IFN-γ, foi demonstrado que a aplicação de 5 µM de 6-shogaol foi superior na inibição em comparação com 35 µM de 6-gingerol.
Estes estudos fornecem os primeiros insights sobre as ações anti-inflamatórias do 6-shogaol e, além disso, demonstram o potencial superior do composto em comparação com outros constituintes do gengibre. Adicionalmente, essas investigações demonstram o grande impacto do 6-shogaol em diferentes estágios da via do NFκB, independentemente do tipo celular ou estímulo inflamatório. Diversos estudos utilizaram LPS para indução de uma resposta inflamatória celular e foi demonstrado que, já antes da cascata de sinalização do NFκB, o receptor TLR4 do LPS foi prejudicado pelo 6-shogaol. Portanto, os efeitos nos diferentes estágios da via downstream podem ser atribuídos a esse efeito.
5.3. Efeitos Protetores Celulares do 6-Shogaol contra o Estresse Oxidativo Relacionado à Inflamação
O estresse oxidativo ocorre devido a um desequilíbrio nas vias de sinalização antioxidante, levando à formação aumentada de espécies reativas de oxigênio (EROs). A presença de EROs resulta no início da sinalização inflamatória. A via Nrf2/HO-1 desempenha um papel fundamental na proteção contra o estresse oxidativo. Conforme mencionado acima, em um modelo in vivo de LRA e in vitro em células HK-2, o 6-shogaol aumentou os níveis proteicos de HO-1.
Um estudo de Kim et al. demonstrou que o 6-shogaol foi capaz de reduzir significativamente o estresse oxidativo celular de forma dependente da concentração (1, 5 e 10 µM) na linhagem celular de hepatoma humano HepG2 ativada por H2O2. Em conjunto com isso, o tratamento com 6-shogaol resultou em um aumento na quantidade de glutationa (GSH) em células HepG2 induzidas por H2O2. O elemento de resposta antioxidante (ARE) está presente em regiões promotoras de genes que codificam enzimas desintoxicantes e proteínas citoprotetoras. Na situação de estresse oxidativo, o fator de transcrição fator nuclear eritroide 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2) se dissocia da interação proteína-proteína Keap-1-Nrf2, transloca-se para o núcleo e se liga ao ARE. O 6-shogaol (10 µM) aumentou a atividade do ARE desencadeada pelo H2O2 e os níveis nucleares da proteína Nrf2. O Nrf2 desempenha um papel fundamental no evento de estresse oxidativo dentro do contexto inflamatório: Sob estresse oxidativo, ele media uma resposta que protege contra danos celulares e ativa a transcrição de HO-1, que exibe um impacto protetor celular ao remover ROS. A análise de Western blot revelou que os níveis da proteína HO-1 foram significativamente aumentados pelo 6-shogaol em células HepG2 ativadas por H2O2. Como a degradação do Nrf2 desencadeada pelo H2O2 foi recuperada pelo 6-shogaol, este estudo já fornece um primeiro indício sobre a intervenção do 6-shogaol na resposta ao estresse oxidativo relacionado à inflamação celular. A síntese de glutationa é mediada pela enzima γ-glutamilcisteína sintetase (GCS). A análise de Western blot mostrou que o 6-shogaol foi capaz de intensificar a regulação positiva dos níveis da proteína GCS induzida pelo H2O2 de forma dependente da concentração. No caso da ativação por H2O2, os níveis de JNK fosforilada foram significativamente regulados positivamente em células HepG2 após o tratamento com 6-shogaol. A aplicação adicional do inibidor de JNK SP600125 aboliu os efeitos derivados do 6-shogaol na regulação positiva da fosforilação de JNK induzida por H2O2, nos níveis nucleares de Nrf2 e nas proteínas GCS e HO-1. Além disso, o tratamento de células HepG2 com SP600125 atenuou a atividade da luciferase ARE e os níveis de GSH induzidos por H2O2 e 6-shogaol. Adicionalmente, a atividade antioxidante do 6-shogaol foi revertida pelo inibidor de JNK e a indução proteica derivada do 6-shogaol de HO-1, Nrf2 e GCS foi abolida pelo SP600125. Esses achados sugerem o envolvimento da cascata de sinalização JNK-Nrf2 para as ações do 6-shogaol.
6-Shogaol exibe uma atividade antioxidante mais forte do que seus homólogos. Estudos comparando constituintes bioativos do gengibre demonstraram uma atividade antioxidante mais forte do 6-shogaol em comparação ao 6-gingerol, conforme demonstrado por Dugasani et al.: O 6-shogaol induziu o efeito mais forte na captura de 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) em neutrófilos polimorfonucleares humanos (PMN) com uma IC50 de 8 µM em comparação com a menor eficácia do 6-gingerol (IC50: 26 µM). Além disso, o 6-shogaol revelou-se o capturador mais forte de superóxido (IC50: 0,85 µM) e radicais hidroxila (IC50: 0,72 µM) entre os outros constituintes do gengibre analisados. Além disso, a explosão oxidativa induzida por N-formilmetionina-leucil-fenilalanina (fMLP) foi reduzida pelo 6-shogaol (6 µM) durante um período de até 10 min. Em macrófagos RAW 264.7, o 6-shogaol (1, 3, 6 µM) reduziu significativamente a liberação de nitrito induzida por LPS de maneira dependente da concentração, em maior extensão do que os gingeróis. Efeitos semelhantes foram observados para a liberação de PGE2 induzida por LPS. Devido a essas descobertas e à identificação dessa forte variação dos efeitos inflamatórios e antioxidantes derivados do 6-shogaol em comparação com os gingeróis, os autores sugeriram a existência de uma porção cetona α,β-insaturada no 6-shogaol para esse impacto proeminente. Além disso, na linhagem celular de queratinócitos humanos HaCaT, que foi exposta à luz UVB, o 6-shogaol (20 µM) reduziu os níveis das proteínas COX-2 e iNOS, bem como a liberação de IL-6 e TNF. Em consonância com os achados de Kim et al. em células HepG2, o 6-shogaol reverteu a regulação negativa induzida por UVB da proteína Nrf2 e do mRNA em células HaCaT..
Essas descobertas esclarecem as ações do 6-shogaol como composto anti-inflamatório por meio da ativação de vias de proteção celular via sinalização Nrf2/HO-1-JNK.
5.4. O Impacto do 6-Shogaol no Inflamassoma
O inflamassoma representa um complexo multiproteico do sistema imunológico inato e sua ativação está associada a múltiplas doenças, como diabetes tipo 2, gota ou doença de Alzheimer. O complexo da família NLR contendo domínio pirina 3 (NLRP3) é um dos reguladores mais relevantes nesse processo, sendo controlado por seu inibidor Nrf2. Ho et al. compararam a bioatividade do 6-shogaol com os gingeróis e descobriram que o 6-shogaol exibiu uma atividade muito mais forte na atividade canônica do inflamassoma NLRP3 desencadeada por ATP e LPS em macrófagos THP-1. O estudo revelou que a aplicação de 5 µM de 6-shogaol reduziu os níveis de mRNA de IL-1β e a secreção da proteína em macrófagos derivados de THP-1 após um tratamento combinado com LPS e ATP, enquanto 20 µM de 6-shogaol bloquearam completamente a liberação da citocina. Resultados semelhantes foram obtidos em experimentos onde TNF foi utilizado como ativador pró-inflamatório. O NLRP3 é predominantemente expresso em macrófagos e consiste na própria proteína NLRP3, na proteína adaptadora adaptadora associada a speck-like contendo um CARD (ASC) e na caspase 1. O estudo demonstrou que o 6-shogaol (20 µM) inibiu efetivamente os níveis totais da proteína NLRP3 e da pró-IL-1β após uma regulação positiva das proteínas ativadas por LPS e ATP combinados. De notar, o 6-shogaol reduziu o aumento dos níveis da proteína caspase-1 ativa induzida por LPS e ATP.
Este estudo fornece dados novos e interessantes sobre as ações do 6-shogaol no inflamassoma do sistema imunológico inato. Como os mecanismos do inflamassoma são complexos, mais estudos sobre as ações do 6-shogaol nesse contexto devem ser realizados. No entanto, esses dados fornecem os primeiros insights benéficos que justificam pesquisas adicionais.
5.5. Inibição das Ações Neuroinflamatórias pelo 6-Shogaol
Em 2012, Ha et al. sugeriram ações anti-inflamatórias do 6-shogaol em células primárias de neurônios-glia de ratos ativadas por LPS e na linhagem celular de micróglia murina BV-2: o 6-shogaol (10 µM) foi capaz de reduzir significativamente os níveis de iNOS e NO, bem como de COX-2. Em consonância com isso, o grupo também demonstrou uma regulação negativa induzida pelo 6-shogaol de PGE2, IL-1β e TNF. Além disso, o tratamento com 6-shogaol em células primárias de micróglia resultou em uma diminuição da atividade de MAPK induzida por LPS, conforme indicado pelos níveis reduzidos de fosforilação de p38, JNK e ERK. A atividade do NFκB também foi reduzida, uma vez que o 6-shogaol reduziu a ligação ao DNA do NFκB e aboliu a fosforilação de IκBα desencadeada por LPS e sua degradação proteassomal. De forma semelhante a Ha et al., um estudo utilizando células de micróglia BV2 mostrou que o 6-shogaol (5, 10 e 20 µM) reduziu significativamente a liberação ativada por LPS de TNF, IL-1β, IL-6 e PGE2 de maneira dependente da concentração. Além disso, a fosforilação do NFκB desencadeada por LPS e sua translocação para o núcleo foram abolidas pelo 6-shogaol. Em consonância com isso, a fosforilação de IκBα foi regulada negativamente, enquanto sua degradação induzida por LPS foi recuperada pelo composto. Curiosamente, neste estudo eles identificaram o envolvimento do receptor ativado por proliferador de peroxissomo gama (PPAR-γ) nas ações do 6-shogaol. Esse fator de transcrição regula uma infinidade de genes, entre eles citocinas inflamatórias como IL-6 ou IL-8, e desloca os leucócitos para um fenótipo anti-inflamatório. Concentrações crescentes da substância aumentaram significativamente os níveis do receptor, e a aplicação do inibidor de PPAR-γ GW9662 juntamente com 6-shogaol e LPS reverteu o efeito inibitório do 6-shogaol sobre os níveis de TNF, IL-1β, PGE2 e IL-6. Esses dados dão origem à hipótese de que o fator de transcrição PPAR-γ pode estar envolvido nas ações do 6-shogaol.
Outro estudo focou nos potenciais efeitos do 6-shogaol na ativação de histona desacetilases (HDACs). Sugere-se que as HDACs exibam ações anti-inflamatórias ao regular a expressão de genes inflamatórios. Um estudo in vitro de Shim et al. demonstrou potenciais ações anti-inflamatórias do 6-shogaol (10 µM) em astrócitos primários de ratos, pois o composto reduziu significativamente a liberação de IL-1β e IL-6 induzida por LPS, bem como a indução das proteínas iNOS e COX-2. A indução dos níveis da proteína HDAC1 causada por LPS foi reduzida pelo 6-shogaol e, em consonância com esse achado, a quantidade do fator de choque térmico 1 e da proteína de choque térmico 70 (HSP70) aumentou após o tratamento com o composto. Esses efeitos mostraram-se semelhantes aos provocados pelos inibidores de HDAC1 MS-275 e tricostatina. Um aumento na HSP70, causado pela inibição da HDAC, é acompanhado por um aumento na acetilação da histona H3. De fato, o tratamento com 6-shogaol resultou na restauração da proteína histona H3 acetilada após a degradação por LPS. Devido a esses achados, sugeriu-se que o 6-shogaol pode desempenhar um papel importante na inibição de ações neuroinflamatórias. Esses resultados estão alinhados com os achados de estudos em animais conduzidos por Na et al., utilizando um modelo de dano cerebral induzido por MCAO, demonstrando a inibição dos níveis das proteínas iNOS, COX-2 e IL-1β pelo 6-shogaol. Além disso, os estudos relatados acima podem dar uma pista sobre o envolvimento de HDAC1, PPAR-γ, bem como da cascata de sinalização do NFκB na inibição da neuroinflamação derivada do 6-shogaol.
5.6. O Potencial Anti-inflamatório dos Derivados do 6-Shogaol
Como o 6-shogaol pareceu ser um dos compostos bioativos mais promissores do gengibre, pesquisadores fizeram tentativas de projetar e gerar análogos. Gan et al. sintetizaram 3-fenil-3-shogaol e analisaram seu impacto na invasão de células cancerígenas e na inflamação em células RAW 264.7 e na linhagem celular invasiva de câncer de mama MDA-MB-231. O tratamento de células de câncer de mama com 3-fenil-3-shogaol resultou em resultados semelhantes à aplicação de 6-shogaol em macrófagos RAW 264.7. A aplicação de 10 µM do derivado suprimiu diferentes estágios da cascata de sinalização NFκB induzida por TPA, conforme indicado por uma atividade promotora significativamente reduzida, bem como degradação e fosforilação de IκBα. Além disso, a fosforilação de IKK desencadeada por TPA foi fortemente atenuada após o tratamento com 3-fenil-3-shogaol. Além disso, o grupo mostrou que o derivado reduziu a fosforilação de p65 em Ser536, que é, pelo menos em parte, obrigatória para a translocação nuclear do fator de transcrição. Em consonância com isso, o 3-fenil-3-shogaol reduziu a atividade promotora de NFκB em macrófagos RAW 264.7 induzidos por LPS. Além disso, a PGE2 secretada foi completamente bloqueada pelo tratamento com 10 µM de 3-fenil-3-shogaol, e os níveis de proteína COX-2, NO e iNOS foram significativamente regulados para baixo. Os efeitos do 3-fenil-3-shogaol em macrófagos RAW 264.7 induzidos por LPS são comparáveis aos efeitos do 6-shogaol; o estudo de Pan et al. demonstrou efeitos anti-inflamatórios do 6-shogaol pela inibição da fosforilação da subunidade p65 do NFκB, translocação nuclear, bem como quantidades reduzidas de proteínas iNOS e COX-2 e níveis atenuados de NO em células RAW 264.7 ativadas por LPS.
Uma abordagem adicional focou no desenvolvimento de um ativador de Nrf2 contra o estresse oxidativo. Esta tentativa foi inspirada pelo 6-shogaol, conhecido como indutor benéfico de Nrf2. Uma estratégia baseada em eletrofilicidade levou à síntese de (1E,4E)-1-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-7-metilocta-1,4,6-trien-3-ona (SA). Esta substância contém uma cadeia de cetona insaturada conjugada. Experimentos in vitro utilizando células HepG2 induzidas por terc-butilhidroperóxido (t-BHP) demonstraram a regulação positiva benéfica do Nrf2 total e nuclear e a indução da proteína HO-1. Além disso, o estudo mostrou que o derivado do 6-shogaol SA (5, 10 µM) inibiu fortemente a ubiquitinação do Nrf2 e, portanto, levou à estabilização do fator de transcrição. A ubiquitinação do Nrf2 é fortemente dependente de seu regulador upstream, a proteína 1 associada ao ECH do tipo Kelch (Keap 1). Os autores deste estudo demonstraram uma modificação covalente da Keap 1 que, finalmente, leva à inibição da ubiquitinação do Nrf2. Vale ressaltar que as ações do SA foram sugeridas como sendo realizadas de forma dependente do aceptor de Michael. A ativação de ERK é inevitável para a localização nuclear do Nrf2. A análise por Western blot do efeito do SA na fosforilação de ERK revelou que o derivado do 6-shogaol foi capaz de induzir fortemente a atividade das MAPKs. Comparando os efeitos do 6-shogaol (10 µM) e do SA (10 µM), o estudo demonstrou um impacto superior do SA sobre o 6-shogaol na ativação do Nrf2, indução de ERK e modificação da Keap 1, o que indica um impacto citoprotetor mais forte. Além disso, a aplicação de SA resultou em níveis mais elevados das enzimas desintoxicantes subunidade catalítica da glutamato cisteína ligase (GCLC) e subunidade modulatória da glutamato cisteína ligase (GCLM), bem como de HO-1.
6. Considerações Finais
Desde sua descoberta no início do século passado, as ações do 6-shogaol, o principal constituinte bioativo dos rizomas secos de Zingiber officinale Roscoe, foram extensivamente avaliadas. Numerosos estudos in vitro e in vivo descrevem atividades benéficas anticancerígenas, antioxidantes e anti-inflamatórias. Neste artigo de revisão, focamos principalmente no potencial anti-inflamatório do 6-shogaol e apresentamos uma variedade de estudos que demonstram a inibição bem-sucedida da inflamação. In vivo, o 6-shogaol foi capaz de reduzir significativamente os marcos da inflamação, como infiltração de leucócitos ou formação de edema, e exibiu efeitos neuroprotetores. Associado a ações anti-inflamatórias in vitro, um estudo demonstrou efeitos protetores de barreira derivados do 6-shogaol em uma linhagem de células epiteliais do cólon. Curiosamente, independentemente do modo de ação inflamatória, a aplicação de 6-shogaol em diferentes tipos celulares ou em modelos in vivo resultou na inibição bem-sucedida de marcadores e vias de sinalização comumente conhecidos da inflamação. O 6-shogaol inibiu fatores e mediadores pró-inflamatórios como NFκB ou COX-2, atenuou os níveis de iNOS resultando em níveis reduzidos de NO, e atenuou a liberação de citocinas pró-inflamatórias como interferon, TNF, interleucinas e quimiocinas. Além disso, o 6-shogaol foi capaz de promover efeitos protetores ao aumentar os níveis de Nrf2, o que, por sua vez, resultou em uma quantidade elevada da proteína HO-1. Esse efeito protetor foi mais proeminente quando as células foram expostas ao estresse oxidativo celular. Curiosamente, dependendo do tipo celular ou do modo de ativação pró-inflamatória, resultados contraditórios foram obtidos para as ações do 6-shogaol nas MAPKs p38, JNK e ERK. Até agora, a razão para esses resultados variados, bem como o modo exato de ação, são desconhecidos. Alguns estudos sugerem o envolvimento de PI3K/Akt, HDAC1, JNK-Nrf2 ou PPARγ, e do inflamassoma nas ações do 6-shogaol. Esses achados iniciais ainda precisam ser corroborados e, portanto, a pesquisa na elucidação do mecanismo de ação do 6-shogaol ainda está em andamento. Embora dados pré-clínicos considerem os benefícios do 6-shogaol como um composto anti-inflamatório, estudos clínicos nesse contexto estão amplamente ausentes até o momento.
Nota do Editor: A MDPI permanece neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.
Contribuições dos Autores
Conceitualização, I.B.-K. e R.F.; preparação do rascunho original, I.B.-K.; revisão e edição, R.F.; aquisição de financiamento, R.F. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Financiamento
Esta pesquisa foi financiada pelo Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst (HMWK), Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaflich-ökonomische Exzellenz (LOEWE), LOEWE Center Translational Biodiversity Genomics (TBG).
Declaração do Comitê de Revisão Institucional
Não aplicável.
Declaração de Consentimento Informado
Não aplicável.
Declaração de Disponibilidade de Dados
Os dados estão contidos no artigo.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesse. Os financiadores não tiveram papel no delineamento do estudo; na coleta, análises ou interpretação dos dados; na redação do manuscrito ou na decisão de publicar os resultados.
Referências
O incrível e poderoso gengibre
Eficácia do gengibre para náuseas e vômitos: Uma revisão sistemática de ensaios clínicos randomizados
A suplementação com gengibre reduz a pressão arterial? Uma revisão sistemática e meta-análise de ensaios clínicos
Zingiber officinale: Uma planta potencial contra a artrite reumatoide
Relatório de Avaliação sobre Zingiber Officinale Roscoe
Gengibre: Uma revisão etnomédica, química e farmacológica
Gengibre dos tempos antigos às novas perspectivas
O efeito da suplementação com pó de gengibre na resistência à insulina e nos índices glicêmicos em pacientes com diabetes tipo 2: Um ensaio clínico randomizado, duplo-cego, controlado por placebo
Propriedades preventivas do câncer do gengibre: Uma breve revisão
Gengibre e seu componente bioativo 6-shogaol mitigam a inflamação pulmonar em um modelo murino de asma
Prevenção e tratamento do câncer colorretal por agentes naturais da mãe natureza
Gengibre previne respostas imunes mediadas por Th2 em um modelo de inflamação das vias aéreas em camundongos
Investigação etnofarmacológica do gengibre (zingiber officinale)
Extrato de gengibre (zingiber officinale) tem efeitos anticancerígenos e anti-inflamatórios em ratos com hepatoma induzido por etionina
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Efeitos de extratos aquosos de cebola, alho e gengibre na agregação plaquetária e no metabolismo do ácido araquidônico no sistema vascular sanguíneo: Estudo in vitro
Gengibre (zingiber officinale) e distúrbios reumáticos
Inflamação e câncer
O uso do gengibre (zingiber officinale rosc.) como potencial agente anti-inflamatório e antitrombótico
O mecanismo oculto por trás da potente atividade anti-inflamatória in vivo e in vitro do gengibre (zingiber officinale rosc.)
Efeitos do extrato de zingiber officinale na artrite induzida por colágeno em camundongos e na inflamação induzida por IL-1β em fibroblastos sinoviais humanos
Avaliação do efeito do extrato hidroalcoólico de rizomas de zingiber officinale na artrite induzida por colágeno em ratos
Extratos combinados de echinacea angustifolia dc. e zingiber officinale roscoe em cápsulas moles: Farmacocinética e efeitos imunomoduladores avaliados por perfil de expressão gênica
Efeito da suplementação com gengibre em citocinas pró-inflamatórias em pacientes idosos com osteoartrite: Resultados de um ensaio clínico randomizado controlado
Óleos essenciais e seus constituintes: XXII. Detecção de novos componentes traço no óleo de gengibre
Gengibre e seus constituintes: Papel na prevenção e tratamento do câncer gastrointestinal
Um reexame de gingerol, shogaol e zingerona, os princípios picantes do gengibre (zingiber officinale roscoe)
Compostos pungentes naturais. III. Os paradóis e compostos associados
Os princípios pungentes do gengibre. II. Um novo princípio pungente, shogaol, presente no gengibre
Os princípios pungentes do gengibre. IV. Síntese do shogaol
Síntese de análogos de gingerol e shogaol, os princípios pungentes ativos dos rizomas de Zingiber officinale e avaliação de seus efeitos anti-agregação plaquetária
Síntese, avaliação e metabolismo de novos derivados de [6]-shogaol como potentes ativadores de Nrf2
Uma nova síntese dos princípios pungentes do gengibre - zingerona, gingerol e shogaol
[6]-shogaol induz sinais de ca(2)(+) ao ativar os canais TRPV1 em células de insulinoma de rato INS-1E
Estabilidade de [6]-gingerol e [6]-shogaol em fluidos gástrico e intestinal simulados
A estabilidade do gingerol e do shogaol em soluções aquosas
Ocorrência, atividade biológica e metabolismo do 6-shogaol
Inibidores da biossíntese de prostaglandinas do gengibre
Efeito de constituintes do gengibre e análogos sintéticos na enzima ciclooxigenase-2 em células intactas
Inibição da atividade da 5-lipoxigenase de neutrófilos humanos por gingerdiona, shogaol, capsaicina e compostos pungentes relacionados
Efeitos protetores do gengibre contra úlceras gástricas induzidas por aspirina em ratos
Zingiber officinale protege células HaCaT e camundongos C57BL/6 da inflamação induzida por ultravioleta B
Six-shogaol inibe a produção de fator de necrose tumoral alfa, interleucina-1 beta e óxido nítrico em macrófagos RAW 264.7 estimulados por lipopolissacarídeo
6-shogaol reduziu a resposta inflamatória crônica nos joelhos de ratos tratados com adjuvante completo de Freund
[6]-shogaol inibe a produção de citocinas pró-inflamatórias via regulação de NF-kappaB e fosforilação de JNK em células HMC-1
6-shogaol suprimiu a superexpressão de iNOS e COX-2 induzida por lipopolissacarídeo em macrófagos murinos
6-shogaol é mais eficaz do que 6-gingerol e curcumina em inibir a promoção tumoral induzida por 12-O-tetradecanoilforbol 13-acetato em camundongos
[6]-shogaol atenua inflamação e proliferação celular por meio da modulação da sinalização oncogênica de NF-kappaB e AP-1 na carcinogênese oral induzida por 7,12-dimetilbenz[a]antraceno
6-shogaol protege contra lesão renal aguda isquêmica modulando as vias de NF-kappaB e heme oxigenase-1
O pré-tratamento com 6-shogaol atenua o estresse oxidativo e a inflamação em camundongos submetidos à oclusão da artéria cerebral média
Inibição da homodimerização do receptor do tipo Toll 4 por 6-shogaol
O componente do gengibre 6-shogaol previne a perda de barreira induzida por TNF-alfa através da inibição da sinalização de PI3K/Akt e NF-kappaB
6-shogaol inibe as respostas imunes inatas dos condrócitos e a atividade da catepsina K
A deficiência de catepsina K previne inflamação e erosão óssea na artrite reumatoide e periodontite e revela seu papel osteoimune compartilhado
Aumento dos efeitos inibitórios do crescimento em células cancerígenas humanas e potência anti-inflamatória dos shogaóis de Zingiber officinale em relação aos gingeróis
6-shogaol atenua o estresse oxidativo induzido por h2o2 através da regulação positiva da expressão de gama-glutamilcisteína sintetase e heme oxigenase mediada por nrf2 em células hepg2
Efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios comparativos de [6]-gingerol, [8]-gingerol, [10]-gingerol e [6]-shogaol
6-shogaol, um constituinte ativo do gengibre, previne a inflamação e o estresse oxidativo mediados pela radiação uvb através da modulação da sinalização nrf2 em queratinócitos epidérmicos humanos (células hacat)
Comparação das capacidades inibitórias de 6-, 8- e 10-gingeróis/shogaóis na secreção de il-1beta mediada pelo inflamassoma nlrp3 canônico
6-shogaol, um produto do gengibre, modula a neuroinflamação: Uma nova abordagem para a neuroproteção
6-shogaol atenua a inflamação induzida por lps em células de micróglia bv2 através da ativação de ppar-gama
Papel do ppar-gama na inflamação. Perspectivas para intervenção terapêutica por componentes alimentares
Efeitos anti-inflamatórios do [6]-shogaol: Papéis potenciais da inibição de hdac e da indução de hsp70
Inibidores de hdac como agentes anti-inflamatórios
Identificação de farmacóforos centrados em aceptores de Michael com substituintes que produzem forte caráter inibitório da tioredoxina redutase correlacionado à atividade antiproliferativa
Um novo análogo de shogaol suprime a invasão de células cancerígenas e a inflamação, e apresenta efeitos citoprotetores através da modulação das vias de sinalização nf-kappab e nrf2-keap1
Aplicando uma estratégia baseada em eletrofilicidade para desenvolver um novo ativador de nrf2 inspirado no [6]-shogaol dietético
Estruturas químicas do 6-shogaol e do 6-gingerol.
Efeitos anti-inflamatórios in vivo de Zingiber officinale Roscoe.
Organismo/Modelo Dose Forma Via de Administração Efeitos Rato/edema de pata 50 e 100 mg/kg extrato oral Redução da formação de edema de pata induzido por carragenina em 22 ou 38% Camundongo/inflamação das vias aéreas mediada por Th2 em animais sensibilizados com OVA 360 mg/kg extrato i.p. Redução da quantidade de eosinófilos, neutrófilos e monócitos no LBA e tecido pulmonar Rato/câncer de colo do útero 100 mg/kg extrato oral Menor distribuição de NFκB no tecido Rato/câncer de fígado 100 mg/kg extrato oral Expressão diminuída de NFκB Rato/células de câncer de mama/câncer de fígado 100 mg/kg extrato oral Níveis reduzidos de TNF Rato/administração de solução salina 50 e 500 mg/kg extrato oral ou i.p. Níveis séricos reduzidos de PGE2 Rato/administração de solução salina 500 mg/kg extrato oral Níveis séricos reduzidos de TXB2 Rato/edema de pata 25, 50, 100 e 200 mg/kg extrato oral Volume da pata induzido por carragenina reduzido, níveis de PGE2, TNF, IL-6, IL-1β, IFNγ, MCP-1, MIP-2, RANTES e atividade de MPO e níveis de NO Rato/úlcera gástrica 200 mg/kg pó oral Bloqueio da formação de lesão da mucosa gástrica induzida por aspirina, abolição da úlcera com glândulas gástricas distorcidas, epitélio mucoso danificado e formação de detritos celulares; restauração do volume fisiológico normal do suco gástrico e acidez; redução da atividade de iNOS na mucosa, TNF e níveis plasmáticos de IL-1β Camundongo/artrite 100 e 200 mg/kg extrato oral Redução da proteína IL-4, IFN-γ e IL-17 induzida por colágeno II e mRNA de MMP1, 3 e 13 Rato/artrite 50, 100 e 200 mg/kg extrato i.p. Redução da temperatura articular e espessura da pata induzidas por colágeno II, níveis séricos de citocinas IL-1β, IL-2, IL-6, TNF e anticorpos anti-colágeno tipo II, aumento da latência de remoção da pata Camundongo/hiperplasia induzida por UVB 1 e 2,5% extrato oral Redução da infiltração de leucócitos induzida por UVB, níveis de IL-1β e IL-6
Efeitos anti-inflamatórios in vivo do 6-shogaol.
Organismo/Modelo Dose Via de Administração Efeitos Rato/modelo de monoartrite 6,2 mg/kg oral Redução do volume de edema, infiltração de linfócitos e monócitos Camundongo/modelo de pele induzido por TPA 1 e 2,5 µmol aplicação tópica Redução de iNOS e COX-2 Rato modelo PCA 1 e 5 mg/kg oral Redução da PCA induzida por DNP-HAS em 72% e 45% Camundongo/modelo de lesão renal aguda isquêmica 20 mg/kg i.p. Envolvimento de NFκB e HO-1; redução de creatinina, nitrogênio ureico no sangue e mRNA de lipocalina associada à gelatinase de neutrófilos, infiltração de neutrófilos e mRNA de IL-6, MCP-1, MIP-2 e KC Hamster, modelo de carcinogênese de bolsa bucal 20 mg/kg oral Redução dos níveis de IKK, p65, COX e iNOS induzidos por DMBA; bloqueio da degradação de IκBα e IL-6, IL-1 e TNF; redução da expressão de mRNA de NFκB e AP-1 e níveis de proteína c-jun, c-fos Camundongo, modelo de dano cerebral induzido por oclusão da artéria cerebral média 5 e 20 mg/kg oral Redução do volume do infarto cerebral, produção de MDA e ROS, IL-1β, TNF, COX-2 e iNOS, ativação de ERK, JNK e p38
Efeitos anti-inflamatórios in vitro do 6-shogaol.
Cell Type Concentration Effects Human HaCaT cells 0.1, 1, and 10 µM Reduced release of IL-1β, TNF, IL-6, IL-8 Human polymorphonuclear neutrophils Increasing concentrations DPPH scavenging: IC50: 8 µM 6 µM Reduction of fMLP-induced oxidative burst Murine RAW 264.7 macrophages 1, 3, 6 µM Reduction of LPS-induced nitrite and PGE2 release Murine RAW 264.7 macrophages 5 µM Reduction of LPS-triggered exposition of arachidonic acid and of LPS/IFN-γ-induced NO synthesis Murine RAW 264.7 macrophages 2, 10, and 20 µM Reduction of LPS-induced TNF, IL-1β, and NO Murine RAW 264.7 macrophages 10–20 µM Reduction of LPS-triggered mRNA, protein and activation of iNOS and COX-2; reduction of nitrite and PGE2 6 and 10 µM Reduction of NFκB nuclear translocation and IκBα degradation and phosphorylation;inhibition of ERK phosphorylationand PI3K/Akt activation Human 293T cells 20 and 30 µM Reduction of MyD88- and IKKβ-induced NFκB activity Murine hematopoietic cell line Ba/F3 20 and 30 µM Block of LPS-activated degradation of IRAK-1 30 µM Block of LPS-induced TLR4 dimerization Primary rat cortical neuron-glia cells 10 µM Reduction of LPS-induced NO, iNOS, COX-2 protein, PGE2, IL-1β, and TNF;
inibição da fosforilação de p38, JNK e ERK desencadeada por LPS e da atividade de NFκB, fosforilação e degradação de IκBα Linha celular de micróglia murina BV-2 10 µM Redução de iNOS, COX-2 induzida por LPS
Mastócitos humanos (HMC-1) 0,1 e 1 µM Redução da liberação de IL-6, IL-8 e TNF induzida por TPA/A23187
50 e 100 µM Redução da fosforilação nuclear de NFκB e citosólica de IκBα
10 µM Inibição da ativação de JNK
Mastócitos peritoneais de rato 0,1 µM Redução da liberação de histamina induzida pelo composto 48/80
Linha celular de micróglia murina BV-2 5, 10 e 20 µM Redução da liberação de TNF, IL-1β, PGE2 e IL-6 ativada por LPS, fosforilação e translocação de NFκB para o núcleo, degradação e fosforilação de IκBα;Aumento de PPARγ
Linha celular tubular proximal humana HK-2 50, 100 e 150 µM Redução do mRNA de TNF, IL-6, IL-8, MCP-1, MIP-2 e ICAM-1 induzido por TNF;redução de IL-8, MIP-2, TNF, ICAM-1 induzidos por H2O2
150 µM Inibição do NFκB nuclear, pIKK, pIκBα e degradação de IκBα ativados por TNF
Túbulo proximal primário de camundongo 50, 100 e 150 µM Redução de TNF, IL-6, IL-8, MCP-1, MIP-2 e ICAM-1 induzidos por LPS/TNF
Células HepG2 humanas 1, 5 e 10 µM Redução do estresse oxidativo celular induzido por H2O2;Aumento da atividade de GSH, GCS e ARE
5 e 10 µM Bloqueio da GST;Regulação positiva de pJNK, Nrf2 e HO-1
Macrófagos THP-1 humanos 5 e 20 µM Redução da secreção e mRNA de IL-1β desencadeada por LPS/ATP;inibição de NLRP3 e caspase-1 ativa
Células HT29/B6 humanas 100 µM Redução da fosforilação de Akt, IκBα e NFκB induzida por TNF;indução de ERK e p38
75, 100 e 125 µM Aumento de TER e prevenção da permeabilidade à fluoresceína e da claudina 1, regulação negativa da claudina 2
Linha celular condrogênica murina ATDC5 5 µM Redução de NO induzido por LPS/IL-1β, MCP-1, IL-6, MyD88, fosforilação de ERK e iNOS induzidos por LPS
Condrócitos primários humanos 5 µM Redução da atividade de catepsina K
Astrócitos primários de rato 10 µM Redução da liberação de IL-1β e IL-6 desencadeada por LPS, proteínas iNOS e COX-2, proteína HDAC1 induzida por LPS e regulação positiva de HSP70;restauração da proteína histona 3 acetilada após degradação de LPS