pmid: "36293500"
title: "Aplicações Farmacológicas e Terapêuticas da Esculetina."
authors: "Garg SS, Gupta J, Sahu D, Liu CJ"
journal: "International journal of molecular sciences"
pubdate: "2022 Oct 20"
doi: "10.3390/ijms232012643"
source: "PMC Full Text"

Aplicações Farmacológicas e Terapêuticas da Esculetina.

Autores

Garg SS, Gupta J, Sahu D, Liu CJ

Periodico

International journal of molecular sciences (2022 Oct 20)

Conteudo

Aplicações Farmacológicas e Terapêuticas da Esculetina
A esculetina é um composto cumarínico, pertencente à classe das benzopironas, enriquecida em diversas plantas como Sonchus grandifolius, Aesculus turbinata, etc. Os radicais livres levam ao desenvolvimento de estresse oxidativo, causando inflamação, artrite, câncer, diabetes, doença hepática gordurosa, entre outros. Esses fatores reduzem ainda mais a eficácia de drogas anticancerígenas, ativam vias de sinalização inflamatória, degradam articulações e cartilagens, e perturbam o índice glicêmico e a função normal das enzimas hepáticas. Por exemplo, as modalidades atuais de tratamento utilizadas na artrite, como anti-inflamatórios não esteroides, drogas antirreumáticas modificadoras da doença e inibidores de lipoxigenase, apresentam eficácia limitada e efeitos adversos. Assim, há uma necessidade constante de encontrar alternativas novas e mais seguras. A esculetina possui um imenso potencial antioxidante, aliviando assim artrite, diabetes, malignidades e distúrbios hepáticos. Estruturalmente, a esculetina contém dois grupos hidroxila, que melhoram sua capacidade de funcionar como antioxidante ao inibir o estresse oxidativo em condições patológicas. A síntese de leucotrieno B4, a ativação das vias NF-κB e MPAK, e a produção de citocinas inflamatórias são as principais causas de deterioração óssea e articular na artrite, enquanto o tratamento com esculetina reverte esses fatores e alivia a condição da doença. Em contraste, a peroxidação lipídica causada pela regulação positiva da expressão mediada por TGF-β e pela disfunção de enzimas antioxidantes é inibida pela terapia com esculetina, reduzindo assim a fibrose hepática ao atuar na via PI3K/FoxO1. Portanto, direcionar o NF-κB, as citocinas pró-inflamatórias, o TGF-β e o estresse oxidativo pode ser uma estratégia terapêutica para aliviar a artrite e a fibrose hepática.

1. Introdução
   O reino vegetal é a fonte mais rica de compostos fenólicos de ocorrência natural, havendo cerca de 8000 compostos fenólicos em sua distribuição. A presença desses compostos fenólicos na natureza tem sido amplamente utilizada por pesquisadores para lidar com a estratificação de doenças. As cumarinas são um dos principais compostos fenólicos ou heterocíclicos bioativos, com ampla distribuição na natureza. Esses compostos pertencem à classe das benzopironas e são encontrados em diversas plantas, notadamente nas sementes da fava tonka e da Dipteryx odorota. Esses compostos fenólicos são classificados em quatro tipos, a saber: cumarinas simples, furanocumarinas, piranocumarinas e cumarina substituída por pirona. Umbelliferona, esculetina, escopoletina e osthol são alguns exemplos de compostos de cumarina simples. Derivados de cumarina que são hidroxilados e alcoxilados são classificados como cumarinas simples. A origem das furanocumarinas envolve a associação do anel furano heterocíclico de cinco membros com as cumarinas, enquanto seus análogos são chamados de piranocumarinas, que são compostos não aromáticos heterocíclicos de seis membros contendo cinco átomos de carbono. Psoraleno, angelicina e xantiletina são alguns exemplos de furanocumarinas, enquanto a seselina é um membro das piranocumarinas. A varfarina é um potente derivado anticoagulante da cumarina e é classificada nas cumarinas substituídas por pirona (Figura 1).
   Vários relatos destacam que alguns medicamentos anticancerígenos usados no tratamento da tumorigênese não apenas matam células malignas, mas também afetam células normais, produzindo espécies reativas de oxigênio que subsequentemente danificam o ácido desoxirribonucleico (DNA), proteínas e lipídios. Por exemplo, a doxorrubicina é um potente fármaco anticancerígeno que causa apoptose em células malignas ao acumular radicais hidroxila, resultando no desenvolvimento de estresse oxidativo no corpo. O 2-metoxiestradiol é outro fármaco que exibe propriedades anticancerígenas ao ativar a apoptose induzida pela via de sinalização da cinase c-Jun N-terminal (JNK). Além disso, esse fármaco demonstrou induzir peróxido de hidrogênio (H2O2) nas mitocôndrias. Um estudo in vitro de Heo et al. relatou que o resveratrol induz a parada do ciclo celular em células de melanoma (células A375SM) ao ativar a via P53–P38 mediada por espécies reativas de oxigênio (ROS) e a via de estresse do retículo endoplasmático (ER). Esses estudos mostraram que fármacos usados na terapia do câncer podem atuar como fonte de estresse oxidativo no organismo.
   A inflamação recruta as células imunológicas ao liberar quimiocinas e citocinas em direção ao local do estresse oxidativo. O aumento da produção de ROS pelos neutrófilos polimorfonucleares no local da inflamação leva a lesão tecidual e disfunção endotelial. Da mesma forma, um aumento de ROS e espécies reativas de nitrogênio aumentou o nível de isoprostanos e prostaglandinas (PGE), o que, por sua vez, causou artrite reumatoide (AR). Relatos publicados afirmam que pacientes com sintomas asmáticos apresentam níveis mais elevados de ROS. Isso demonstrou que a geração de radicais livres pode levar a doenças degenerativas, como a asma.

A etiologia da artrite não é completamente compreendida; no entanto, está implícito que a ativação das vias de sinalização do fator nuclear kappa B (NF-κB) e da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK) são grandes contribuintes para esta doença. A IkB fosforilada pode causar a translocação do NF-κB para o núcleo em resposta à estimulação por lipopolissacarídeos (LPS), onde se liga a genes-alvo e produz citocinas inflamatórias. Da mesma forma, a liberação de citocinas pró-inflamatórias como fator de necrose tumoral-α (TNF-α), interleucina (IL)-1 e enzimas metaloproteinases da matriz (MMP) como MMP-2, -3 e -9 causa deterioração da cartilagem e das articulações na artrite. Por outro lado, acredita-se que o estresse oxidativo seja um contribuinte primário para a inflamação persistente prevalente na cartilagem artrítica. Na osteoartrite (OA), o nível de mediadores inflamatórios como IL-1β, TNF-α e IL-6 está aumentado, o que direciona a indução de espécies reativas de oxigênio e causa a degradação da matriz e a deformação articular. Como ROS e inflamação estão interligados, eles se tornam excelentes alvos terapêuticos.

Além do câncer e da inflamação, pacientes diabéticos apresentam baixo nível de enzimas antioxidantes que desencadeiam uma cascata de estresse oxidativo induzido por hiperglicemia. A nefropatia diabética é uma das complicações graves associadas a indivíduos diabéticos. Juntos, o estresse oxidativo e a inflamação alteram as funções lipídicas e proteicas e induzem a glicoxidação no diabetes, sugerindo o papel das ROS no diabetes e suas complicações associadas.

O acúmulo de gordura tem sido relatado em indivíduos com condições de fígado gorduroso não alcoólico, e aqueles com obesidade, açúcar elevado no sangue e colesterol correm grande risco de desenvolver tais condições. No fígado, ROS como radicais ânion superóxido e H2O2 estão presentes, o que promove a patogênese do estresse oxidativo. Um alto nível de ROS leva a mudanças na estrutura de proteínas, lipídios e DNA, o que consequentemente acumula as macromoléculas rompidas e causa lesão hepática, como fígado gorduroso. Por outro lado, altos níveis de subprodutos da peroxidação lipídica (ácido hidroxioctadecadienoico e ácido hidroxieicosatetraenoico) estão elevados no fígado, com aumento de triglicerídeos, sugerindo o papel dos radicais livres e da dieta rica em gordura (HFD) no desenvolvimento do fígado gorduroso ao induzir a peroxidação lipídica.
O tetracloreto de carbono é um agente comum para a peroxidação lipídica, que pode causar danos ao fígado. A citocromo P450 2E1 é uma enzima que permite a conversão do tetracloreto de carbono em radicais triclorometil para iniciar a peroxidação lipídica no corpo e sinaliza os lipídios para produzir produtos de oxidação que, em última análise, prejudicam o funcionamento do fígado, desenvolvendo uma condição chamada lesão hepática.

Esses fatos mostraram que apoptose, desequilíbrio do índice glicêmico, insuficiência hepática e a geração de radicais livres são altamente correlacionados entre si. Portanto, é imperativo interromper a ligação entre câncer, doenças inflamatórias, artrite, diabetes e doenças hepáticas causadas pelo estresse oxidativo para prevenir a estratificação das doenças.

A esculetina (6,7-diidroxicromen-2-ona) é um derivado de cumarina que contém estruturalmente dois grupos hidroxila nos átomos de carbono 6 e 7. A presença de mais grupos hidroxila na esculetina ajuda os cientistas a substituir grupos hidroxila por qualquer grupo para preparar um novo derivado contra surtos de doenças. As bioatividades e aplicações terapêuticas dos compostos de cumarina e seus derivados dependem de seu arranjo estrutural. Os radicais livres atuam como uma fonte potente para a patogênese de muitas doenças, enquanto a presença de grupos hidroxila na esculetina torna este composto mais eficiente para atuar como antioxidante, inibindo o estresse oxidativo em condições de doença. Verificou-se que a ligação do grupo hidroxila a compostos fenólicos pode conectar-se efetivamente com radicais livres. Esses grupos hidroxila em compostos fenólicos também podem exibir quelação com metais de transição, como cobre e ferro. A esculetina exibe modulação dupla da apoptose, bem como ação antidiabética e anti-inflamatória, que pode ser parcialmente atribuída à sua característica antioxidante.

Este composto de cumarina também é conhecido por ter propriedades hepatoprotetoras, que podem ser atribuídas às suas propriedades antioxidantes. Um estudo de Tien et al. mostrou que o tratamento com esculetina a 100 e 500 mg/kg pode eliminar radicais livres gerados durante a peroxidação lipídica, melhorando os níveis de enzimas antioxidantes como catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD). Da mesma forma, a atividade de enzimas hepáticas como alanina transaminase (ALT) e aspartato transaminase (AST) também diminuiu após o tratamento com esculetina. A terapia com esculetina na mesma dose restringiu a liberação de citocromo c das mitocôndrias, aumentando os níveis de proteínas antiapoptóticas como a linfoma de células B-2 (Bcl-2) e diminuindo os níveis de proteínas pró-apoptóticas como o Bid truncado (t-Bid) e Bcl-2. Portanto, este estudo fornece uma ligação de que a eliminação de radicais livres é uma abordagem preventiva importante para proteger contra distúrbios hepáticos. Em outro estudo, Lee et al. descobriram que a esculetina reduziu o estresse oxidativo em modelos de lesão hepática em ratos, o que foi evidente na redução de necrose, infiltração de leucócitos e edema das células hepáticas.
Além disso, a esculetina é o único derivado de cumarina a demonstrar a vasta gama de atividades biológicas, como a inibição da geração de radicais livres, marcadores inflamatórios, influência no índice glicêmico e funcionamento anormal de genes em câncer e insuficiências hepáticas. Essas características da esculetina a tornam única em comparação com outros derivados de cumarina.
2. Aplicações Terapêuticas da Esculetina
O estresse oxidativo desempenha um papel importante na patogênese de doenças crônicas como câncer, diabetes, doença hepática e distúrbios inflamatórios. A esculetina exibe inúmeras aplicações terapêuticas, como eliminação de radicais livres, supressão de fatores de transcrição desregulados no câncer, inibição de vias inflamatórias envolvidas na artrite, controle do índice glicêmico, doença hepática gordurosa, etc.
2.1. O Papel da Esculetina no Tratamento do Câncer
O câncer é uma condição letal que surge como resultado da proliferação anormal de células no corpo e leva à falência de órgãos e à morte. Muitos avanços foram feitos para controlar ou curar essa doença letal. Os compostos de cumarina sempre foram considerados a primeira escolha dos pesquisadores devido à sua excelente atividade biológica e baixa toxicidade. Um estudo de Arora et al. mostrou que a esculetina a 100 µM interrompe o crescimento de células cancerosas na fase G1 do ciclo celular. Ela impede a interação de ligação entre o fator nuclear eritroide 2 relacionado ao fator 2 (Nrf2) e a proteína 1 associada ao ECH semelhante a Klech (KEAP-1) ao ativar a via do elemento de resposta antioxidante (ARE) e atenuar a atividade de NF-κB, levando à apoptose na célula de câncer pancreático humano (PANC-1). A esculetina a 20 µM inibe a proliferação de células leucêmicas e induz autofagia através da formação de vesículas autofágicas. Além disso, ela regula negativamente a expressão de ciclina D1, D3, DK4 e DK2, causando uma parada do ciclo celular na fase G0/G1. Este composto de cumarina demonstrou bloquear a fosforilação de MAPK e quinase regulada por sinal extracelular (ERK), inibindo assim a ativação da sinalização Raf/MAPK/ERK, e também foi relatado por regular negativamente as vias JNK e ERK em células U937 de leucemia a 30 µg/mL, sugerindo seu potencial na inibição da tumorigênese.
Benzo[a]pireno é conhecido por desempenhar um papel importante no câncer de pulmão, e o tratamento com 50 mg/kg de esculetina mostrou uma parada na proliferação celular cancerosa ao diminuir a regulação de Bcl-2 e NF-κB, induzindo apoptose. A esculetina na concentração de 55 µg/mL não apenas inibe o câncer de pâncreas e pulmão, mas também previne o câncer de cólon ao ativar as vias de sinalização MAPK, caspase-3 e 9, levando à apoptose. Também foi encontrado que ela libera citocromo c no citosol ao aumentar a despolarização da membrana mitocondrial e aumentar as expressões da proteína X associada ao linfoma de células B-2. No carcinoma oral de células escamosas, 20 µg/mL de esculetina demonstrou diminuir a expressão da proteína de especificidade 1 (Sp1), p27, ciclina D1, Mcl-1 e survivina, induzindo assim apoptose. No câncer de laringe, o tratamento com 2 e 10 µM de esculetina inibiu a via Janus quinase–transdutor de sinal e ativador da transcrição (JAK/STAT) ao suprimir a fosforilação de STAT3 e sua subsequente translocação para o núcleo. Além disso, a esculetina causa parada do ciclo celular na fase G1/S e, assim, favorece a apoptose.
No carcinoma hepatocelular, a esculetina a 2,24 µM promove apoptose ao parar as células na fase S do ciclo celular. Além disso, a esculetina elevou o mecanismo das caspase-3 e 9 e reduziu o potencial da membrana mitocondrial. A esculetina aumentou significativamente a expressão de Bax, reduzindo assim a expressão de Bcl-2, exibindo seu potencial anticancerígeno. A superativação das vias de sinalização do fator de crescimento semelhante à insulina-1/fosfoinositídeo-3-quinase/proteína quinase B (IGF1/PI3K/Akt) e IGF1/MAPK contribuiu para o desenvolvimento de tumores; no entanto, a esculetina a 850 µM diminuiu o potencial da membrana mitocondrial enquanto ativava simultaneamente a via apoptótica mitocondrial na linhagem celular de câncer gástrico MGC-803. Ela aumentou a liberação de citocromo c das mitocôndrias, o índice Bax/Bcl-2 e ativou a atividade da caspase-3 e 9 ao suprimir a via IGF-1/PI3K/Akt. A esculetina a 200 µg/mL foi relatada por prevenir a proliferação, migração e invasão de células de carcinoma renal por meio da parada do ciclo celular nas fases G0/G1 e G2/M, diminuindo a expressão de Ciclina D1, CDK4, CDK6 e mielocitomatose celular (c-Myc), resultando em apoptose. Os níveis de E-caderina aumentaram, enquanto as expressões de N-caderina e vimentina foram diminuídas com o tratamento com esculetina (Tabela 1, Figura 2).
2.2. O Papel da Esculetina no Tratamento do Estresse Oxidativo
Radicais livres são espécies com um único elétron desemparelhado que existem independentemente no corpo e são capazes de causar danos oxidativos ao DNA, proteínas e carboidratos. Portanto, os antioxidantes atuam como uma ferramenta importante contra o dano oxidativo. Muitos compostos de cumarina, incluindo a esculetina, foram avaliados usando modelos in vitro e in vivo de estresse oxidativo. Sabe-se que o H2O2 desempenha um papel crucial na geração de estresse oxidativo. O tratamento com 5 µM de esculetina foi relatado por aumentar a fosforilação do Nrf2 e a expressão da NAD(P)H:quinona oxidoredutase 1 (NQO1) em células mioblásticas C2C12. Além disso, a esculetina na mesma dose também foi relatada por ativar a via de sinalização ERK e exibir efeitos protetores contra o estresse oxidativo livre induzido por H2O2. Da mesma forma, Kim e colegas mostraram que células de fibroblastos de pulmão de hamster chinês (células V79-4) tratadas com H2O2 apresentaram um aumento na geração de radicais livres por peroxidação lipídica, levando a danos no DNA, enquanto a atividade de sequestro de radicais livres e de espécies reativas de oxigênio (ROS) intracelulares da esculetina foi de 77% e 75% a 10 µg/mL. Os níveis séricos elevados de fosfatase alcalina (ALP), AST e ALT em lesão hepática induzida por tetracloreto de carbono em ratos foram reduzidos com a dosagem de 35 mg/kg de esculetina, o que se deveu principalmente à sua atividade de peroxidação lipídica e inibição de radicais livres.
Na doença de Alzheimer, 20 µM de esculetina ativa o Nrf2 e aumenta os níveis de glutationa em células SH-SY5Y. Além disso, a esculetina aumenta a fosforilação de ERK e Akt e, assim, protege as células de danos induzidos por estresse oxidativo causados por proteínas amiloides. Em células de fibroblastos dérmicos humanos, a esculetina nas concentrações de 0,6 e 2,1 µg/mL sequestra efetivamente os radicais superóxido e DPPH e inibe a MMP-1. Foi descoberto que o H2O2 regula positivamente a expressão de MMP-1, promovendo assim o envelhecimento da pele e o estresse oxidativo ao ativar as vias de sinalização MAPK e AP-1. O tratamento com 5 µg/mL de esculetina em estresse oxidativo induzido por H2O2 em células HaCaT resulta na inibição de MMP-1, fosfo-MEK1, fosfo-ERK1/2, fosfo-SEK1 e fosfo-JNK1/2, juntamente com os níveis intracelulares de Ca2+. Além disso, 50 µL de esculetina foram relatados como protetores do fibroblasto humano contra danos ao DNA induzidos por estresse oxidativo causados por hidróxido de ácido linoleico e íon ferro (III) (Tabela 2, Figura 3).
2.3. O Papel da Esculetina no Tratamento da Inflamação
A inflamação é definida como o mecanismo de defesa que ocorre em resposta a infecção ou lesão e ajuda o corpo a manter a homeostase. Durante infecção ou lesão, a célula danificada desencadeia a liberação de vários mensageiros fisiológicos, incluindo histamina, PGE, óxido nítrico (NO) e leucotrienos, que promovem a cascata da inflamação, resultando no desenvolvimento de doenças debilitantes como AR e OA. Muitas pesquisas foram realizadas para revelar o mecanismo molecular da esculetina como um potente inibidor da inflamação.
O fator de transcrição NF-κB está envolvido na patogênese através da regulação de genes inflamatórios. Resumidamente, o citosol é um local primário de ocorrência do NF-κB e, sob estímulos inflamatórios, o IκB é fosforilado e degradado pelo proteassomo 26S, resultando na liberação do NF-κB. Consequentemente, o NF-κB liberado se transloca para o núcleo, resultando em sua ligação à região promotora e na regulação positiva de genes inflamatórios. Um estudo de Yao-Jun et al. relatou que a esculetina nas doses de 20, 40 e 60 mg/kg reduz a expressão de citocinas e quimiocinas inflamatórias, como TNF-α, IL-1β, IL-6, CCL2 e óxido nítrico sintase induzível (iNOS). Eles também destacaram que a mesma dose de esculetina inibe as expressões de NF-κB, STAT1, STAT3 e p65 em macrófagos induzidos por LPS e camundongos sépticos. Além disso, a translocação de p65 do citoplasma para o núcleo também foi inibida pelo tratamento com esculetina em macrófagos. A fosforilação de IKKα/β, IKBα, ERK1/2, JNK e JMJD3 também foi observada como reduzida em células de macrófagos induzidas por LPS e tratadas com esculetina. A esculetina na dose de 12 µg/mL inibe potencialmente a translocação nuclear de TNF-α, IL-1β, ROS e NF-κB p65 mediada por LPS, suprimindo a degradação do IKβ em células RAW 264.7. Um estudo de Jayakumar et al. descobriu que a esculetina reverte a degradação do IkB induzida por LTA e a fosforilação do NF-κB p65. Ao aumentar o Nrf2 e sequestrar radicais DPPH em células RAW 264.7 na concentração de 20 µM, a esculetina inibiu a translocação do NF-κB p65 para o núcleo.
O NO é um dos principais mediadores da inflamação. A óxido nítrico sintase (NOS) é uma enzima que existe em três formas diferentes: NOS neuronal (nNOS), NOS endotelial (eNOS) e iNOS. Essa classe de enzimas é responsável pela conversão de L-arginina em NO. Mas quando há um desequilíbrio nessa reação, os níveis de NO aumentam, resultando em inflamação exacerbada. Um estudo de Zhu et al. relatou que doses de 20 e 40 mg/kg de esculetina inibem as expressões de TNF-α, IL-1β e IL-6 no soro e no hipocampo. Além disso, a regulação negativa da ciclooxigenase (COX)-2 e da iNOS também foi observada ao tratar os camundongos com esculetina. Adicionalmente, esse composto cumarínico na mesma dose também inibiu a ativação de pIKK-α, pIKK-β, p-IKB-α e p-NF-κB65 induzida por LPS. A esculetina também resulta na ativação da via do fator neurotrófico derivado do cérebro/receptor de tropomiosina quinase B (BDNF/TrKB), pela qual os níveis da proteína p-TrKB foram regulados positivamente no soro e no hipocampo, e, portanto, a esculetina exibe atividade neuroprotetora. Similarmente, o tratamento com esculetina a 80 e 120 µM em células RAW 264.7 e camundongos BALB/c resulta em aumento da atividade endocítica e níveis aumentados de NO e iNOS em macrófagos tratados com LPS. Em 100 mg/kg e 200 mg/kg, a esculetina inibe a cascata inflamatória ao atenuar os níveis de NO e PGE2 no líquido sinovial e a expressão de MMP-1 na cartilagem de coelhos osteoartríticos.

Nos tecidos adiposos de camundongos obesos, sabe-se que os macrófagos liberam agentes inflamatórios potentes, especialmente NO, PGE e TNF-α, causando inflamação sistêmica. A administração de uma dose de 100 µM de esculetina regula positivamente o nível de heme oxigenase 1 em macrófagos e adipócitos cocultivados ao restringir a liberação de TNF-α, NO e MCP-1. Além disso, a inibição do receptor ativado por proliferador de peroxissomo (PPAR)-ϒ e da proteína de ligação ao CCAAT/enhancer α também foi relatada para inibir o tratamento com esculetina, sugerindo seu papel protetor contra a inflamação induzida por obesidade. Citocinas pró-inflamatórias como TNF-α, IL-1β, IL-2, interferon (IFN)-γ, IL-8 e IL-6 são produzidas durante a ativação de macrófagos e levam a doenças inflamatórias. Ambas as doses de esculetina (100 µM e 5 mg/kg) inibiram a produção de TNF-α, IL-1β, IL-2, INF-ϒ em ratos e células RAW 264.7. A esculetina também foi relatada como prevenindo a geração de ROS e a depleção de glutationa reduzida (GSH). Similarmente, as atividades de mieloperoxidase (MPO) e ALP foram inibidas com o tratamento com esculetina.
Um estudo de Singh et al. destacou os efeitos protetores da esculetina na fibromialgia induzida por reserpina em camundongos Swiss albinos fêmeas. Eles descobriram que a esculetina na dose de 10 mg/kg aumenta efetivamente a GSH e a serotonina cerebral (5-HT). Além disso, os níveis de TNF-α, IL-1β e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) no cérebro foram reduzidos com o tratamento com esculetina. Por outro lado, a inibição da via de sinalização NF-κB pela esculetina (10, 20 e 40 µmol/L) impede a liberação de IL-6, IL-8 e MUC5AC induzidas por histamina em células epiteliais nasais humanas. Além disso, a supressão na expressão de p-p65 e p-IKBα induzidas por histamina também foi reduzida com o tratamento com esculetina. A esculetina isolada de Fraxinus rhynchophylla atenuou as expressões de fosforilação de STAT1 induzida por TNF-α/IFN-ϒ e translocação de NF-κB(p65) ao degradar o IKBα nas doses de 2, 10, 50 mg/kg e 10 µM. O tratamento com esculetina também foi relatado como redutor das expressões de IL-4, IL-13, IL-31 e IL-17A. Da mesma forma, a espessura da orelha epidérmica e dérmica, a infiltração de eosinófilos e o acúmulo de mastócitos foram reduzidos com o tratamento com esculetina no modelo de inflamação cutânea aguda induzida por extrato de 2,4-dinitroclorobenzeno/Dermatophagoides farinae (DNCB/DFE).

A esculetina na concentração de 5 µM reduz efetivamente a fosforilação de ERK1/2 e as expressões de NF-κB induzidas por LPS e também protege as células da apoptose e necrose. Além disso, foi observada redução nos níveis de TRAIL, TNFR, IL-1β, IL-6, IL-12, fator de crescimento epidérmico vascular (VEGF), superóxido dismutase de manganês (MnSOD) e glutationa peroxidase (GPx) induzidos por LPS com o tratamento com esculetina na inflamação induzida por LPS em células epiteliais pigmentares da retina humana (células ARPE-19). Ambas as doses de esculetina (20 e 40 mg/kg, 0,1, 1 e 10 µM) foram relatadas como inibidoras da atividade da MPO, infiltração de neutrófilos, via NF-κB, via RhoA/Rho quinase, seguida pela regulação negativa de TNF-α, IL-1β e IL-6 em células A549 e camundongos BALB/c. A colite induzida por TNBS em células HCT116 e ratos colíticos Sprague Dawley melhorou com o tratamento com esculetina nas doses de 100 e 200 µM. Ela inibe a expressão de MPO, COX-2 e iNOS e ativa o HIF-1 em células HCT116, o que resulta na ativação do fator induzível por hipóxia (HIF)-1α e VEGF. Além disso, a esculetina também foi relatada como preventiva da ativação da enzima HIF-prolil hidroxilase-2 e, assim, exibe efeitos anticolíticos.
Um estudo de Chen et al. destacou os efeitos antipsoriáticos da esculetina na psoríase induzida por imiquimode em camundongos BALB/c. Eles mostraram que a esculetina nas doses de 50 e 100 mg/kg melhora significativamente as lesões cutâneas ao diminuir as expressões das citocinas TNF-α, IL-6, IL-22, IL-23, IL-17A e IFN-γ. Além disso, a repressão da fosfo-IKKα e da fosfo-p65 também foi observada com a inibição da via de sinalização NF-κB. A redução das células T CD8+ efetoras e o aumento na frequência de células Treg CD4+ FOXp3+ no baço e nos linfonodos resultam na melhora da doença cutânea com a terapia com esculetina. Este composto cumarínico diminuiu as expressões de mRNA de Ki67 e K10 e a infiltração de células T CD3+ e CD8+ em camundongos psoriáticos (Tabela 3, Figura 4).
2.4. O Papel da Esculetina no Tratamento da Artrite
A artrite é caracterizada por inflamação aguda ou crônica das articulações acompanhada de dor intensa e danos estruturais. Os dois tipos mais frequentes de artrite que afligem a população global são OA e AR. OA é uma doença degenerativa caracterizada por perda progressiva de cartilagem e deterioração óssea, enquanto AR é uma condição inflamatória sistêmica e persistente, impulsionada por uma resposta autoimune a estímulos do ambiente, afetando principalmente as articulações sinoviais. Perda rápida de cartilagem articular, degradação de colágeno e proteoglicanos, regulação positiva de metaloproteinases da matriz – leucotrienos (especialmente leucotrieno B4) – e espessamento da placa subcondral são os principais contribuintes para OA e AR. Um estudo de Yamada et al. relatou que a MMP-1, MMP-3, a degradação da matriz e a liberação de proteoglicanos induzida por IL-1α em cartilagens de ratos osteoartríticos foram inibidas com o tratamento com esculetina (10–100 µM). Da mesma forma, a esculetina a 100 µM inibe significativamente a depleção de proteoglicanos, a produção de pro-MMP1, pro-MMP3 e MMP em condrócitos de coelho. A esculetina na dose de 10 mg/kg reduz efetivamente o nível de leucotrieno B4 no plasma de ratos com artrite induzida por adjuvante (AIA).
Um derivado da esculetina, a 4-Metilesculetina na dose de 50 mg/kg, foi relatado como capaz de melhorar a inflamação ao diminuir a expressão de TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2, PGE2, o que inibe diretamente o inchaço e a destruição da cartilagem. Sua administração também regula negativamente a expressão de enzimas de degradação óssea, como catepsina D (Cat D), fosfatase ácida (ACP), ALP e fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP). Também inibe o estresse oxidativo induzido pela inflamação ao prevenir a geração endógena de ROS. Os níveis de enzimas antioxidantes como SOD, glutationa-S-transferase (GST), CAT e enzimas hepáticas como AST e ALP também foram restaurados com a terapia com 4-metilesculetina. Este composto também foi encontrado para atenuar a via de sinalização NF-κB e Akt no modelo AIA, exibindo assim potencial anti-inflamatório. Outro estudo de Elliott et al. destacou que a esculetina (66 µM, 100 µM e 50 µmol/L) reduziu significativamente a expressão de MMP-1, MMP-3 e MMP-13 induzida por IL-1α com oncostatina M. Além disso, a administração de esculetina também resulta na inibição da reabsorção de proteoglicanos e colágeno em células T/C28a4, sugerindo o papel protetor da esculetina na AR e OA (Tabela 4, Figura 5).

2.5. O Papel da Esculetina no Tratamento do Diabetes e Sua Complicação Associada

O diabetes é um distúrbio metabólico no qual ocorrem alterações nos níveis plasmáticos de glicose como resultado de defeitos na secreção de insulina ou na ação da insulina. Nessas condições, a atividade de várias enzimas antioxidantes é encontrada regulada negativamente, resultando no desenvolvimento de estresse oxidativo induzido pelo diabetes. Muitos compostos naturais e sintéticos têm sido usados para amenizar o estresse oxidativo, e a esculetina é um deles.

A administração de esculetina na dose de 40 mg/kg foi relatada como redutora dos níveis de glicose no sangue e aumentadora dos níveis plasmáticos de insulina em diabetes induzido por estreptozotocina (STZ) em ratos albinos machos. Além disso, a esculetina restaura os níveis de enzimas antioxidantes, particularmente GST, SOD, CAT, GPx, TBARS, hidroperóxidos lipídicos, dienos conjugados, vitamina C, tocoferol e GSH em tecidos hepáticos e renais de ratos diabéticos. Como STZ e uma HFD resultam em um aumento nas concentrações de triglicerídeos e glicose plasmática, a esculetina nas doses de 50 e 100 mg/kg melhora a sensibilidade à insulina e reduz a pressão arterial sistólica sob condições hiperinsulinêmicas in vivo. Além disso, o aumento nas expressões dos receptores tipo 1 e 2 da angiotensina II foi prevenido pela esculetina. O tratamento com este composto também foi encontrado para atenuar a hiper-reatividade vascular à angiotensina II e prejudicar o relaxamento mediado por acetilcolina, com a regulação negativa da expressão do fator de crescimento transformante β (TGF-β) e KEAP-1.
A esculetina não apenas reduz os níveis de glicose no sangue e o estresse oxidativo mediado pelo diabetes, mas também diminui as complicações associadas, como a nefropatia diabética, sugerindo o papel da esculetina como um composto antidiabético. Um estudo de Surse et al. destacou que a administração de esculetina (50 e 100 mg/kg) resulta na redução dos níveis de TBARS, glicose no sangue, ureia nitrogenada no sangue e creatinina plasmática, com aumento dos níveis de albumina plasmática em ratos Sprague Dawley com nefropatia diabética tipo I induzida por STZ. Eles também relataram que a terapia com esculetina bloqueia a expressão de fibronectina mediada por TGF-β1 ao atenuar a regulação negativa das expressões de PPARϒ em ratos com nefropatia diabética. Além disso, estudos epigenéticos deste trabalho mostraram uma diminuição na expressão de Bmp6 e um aumento na expressão de Mmp13, o que conclui o potencial da esculetina na melhora do diabetes e da doença renal associada a ele.

A nível molecular, vários marcadores epigenéticos modulados, como H3S10fosfo, H3S28fosfo, H3K9Ac, H3K4me2 e H3K9me2, são responsáveis pela patogênese da resistência à insulina e do diabetes tipo 2. O tratamento com esculetina nas doses de 50 e 100 mg/kg reduziu os níveis de glicose plasmática, triacilglicerol, colesterol total e pressão arterial sistólica em ratos com resistência à insulina e diabetes tipo 2. Além disso, as expressões do receptor tipo 1 e 2 da angiotensina II, Ki67 e KEAP-1 diminuíram, com aumento nas expressões da enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2) em ratos com resistência à insulina e diabetes tipo 2 após receberem a terapia com esculetina. Este composto também foi observado prevenir a fibrose cardíaca e a hipertrofia cardíaca em tecidos cardíacos de ratos diabéticos. Os resultados epigenéticos deste estudo mostraram que houve uma diminuição nas expressões de H2AK119Ub e H2BK120Ub quando ratos diabéticos foram tratados com esculetina. Isso conclui que a esculetina pode potencialmente reverter esses marcadores epigenéticos modificados e diminuir o risco de cardiomiopatia diabética tipo 2. A administração de esculetina a 50 e 100 mg/kg a ratos com nefropatia diabética melhora significativamente a SOD1, GSH, o receptor tipo I da angiotensina II e a enzima ACE2. Além disso, as expressões de Mcp1, TGF-β e H2AK11Ub foram reguladas negativamente no rim diabético, sugerindo seu potencial na melhora da sensibilidade à insulina, hiperglicemia e disfunção renal (Tabela 5, Figura 6).

2.6. O Papel da Esculetina no Tratamento da Insuficiência Hepática
A doença hepática gordurosa não alcoólica está se tornando a principal causa de doença hepática crônica devido ao aumento da evidência de obesidade e diabetes mellitus tipo 2. Um estudo de Pandey et al. mostrou que ambas as doses de esculetina (50 e 100 mg/kg) melhoram a expressão da proteína forkhead box O1 (FOXO1) fosfo-atuando na via Akt/PI3K/FOXO1, o que resulta ainda na melhora da fibrose hepática mediada por TGF-β em ratos alimentados com HFD. Além disso, os níveis de AST, ALT e GSH aumentaram, enquanto os triglicerídeos plasmáticos, colesterol e insulina diminuíram em ratos gordos. A mesma dose de esculetina foi encontrada para prevenir o acúmulo de proteínas da matriz extracelular.
A regulação positiva de PPARγ, Fasn, Pap e Dgat2 é ativamente responsável pelo desenvolvimento de doença hepática gordurosa não alcoólica no diabetes. A esculetina (0,01% p/p) exibe atividade hepatoprotetora ao regular negativamente o nível de genes responsáveis pela síntese hepática de ácidos graxos e triglicerídeos. As doses de esculetina (25, 50 e 100 µM) diminuíram significativamente a expressão da proteína de ligação ao elemento regulador de esterol-1c (SREBP1c) e da sintase de ácidos graxos através da ativação da via de sinalização da proteína quinase ativada por adenosina monofosfato (AMPK). Além disso, a fosforilação de AMPKα (Thr 172) e ACC (Ser79) aumentou em células HepG2 após o tratamento com esculetina. Os resultados de todos esses estudos comprovam a capacidade da esculetina em atenuar o desenvolvimento da doença hepática gordurosa não alcoólica (Tabela 6, Figura 7).
3. Síntese da Esculetina
A esculetina está presente naturalmente na Cortex Fraxini; no entanto, pesquisadores tentaram sintetizar a esculetina in vitro. Muitos estudos foram propostos para descrever as reações químicas que resultam na síntese da esculetina e seus derivados relacionados.
Um estudo de Yang et al. realizou a síntese da esculetina usando o método de irradiação por micro-ondas. ZnCl2 é usado como catalisador para mediar a reação. Resumidamente, eles usaram 1,2,4-benzenotriol, propionato de etila e ZnCl2 na proporção de 1:1:3,5 g. Realizaram esta reação a uma temperatura de 105 °C por 10 min e ajustaram a potência do micro-ondas para 400 W. Sob condições ideais, esses parâmetros forneceram um rendimento final de esculetina de cerca de 87,4% (Figura 8).
Em outro estudo, Zhang et al. realizaram a síntese química da esculetina usando matérias-primas. A reação começou com a adição de ácido sulfúrico concentrado e acetoacetato a p-Benzoquinona na proporção de 0,15:3:1, a 45 °C. A solução foi agitada continuamente por 3 h, resultando na formação de 1,2,4-benzenotriol peracetilado. O produto formado foi então catalisado por ácido sulfúrico concentrado e ácido málico com uma quantidade equivalente de 1,2,4-benzenotriol, resultando na formação de esculetina como produto final desta reação. O rendimento final de esculetina obtido após esta reação química foi de 80% (Figura 9).
Um grupo de pesquisadores demonstrou o mecanismo de síntese da esculetina e o rendimento final obtido após a reação. A reação iniciou-se com a adição de ácido sulfúrico à p-benzoquinona e anidrido acético, que forma o 1,2,4-triacetato de floroglucinol. O produto formado na última reação foi tratado com ácido málico e ácido sulfúrico concentrado, resultando na formação de esculetina como produto final desta reação. O rendimento final de esculetina obtido após esta reação química foi de 80,3% (Figura 10).

Em um estudo, Yang et al. destacaram a síntese de esculetina a partir da glicose com o auxílio de várias etapas intermediárias. A reação começa com a conversão da glicose em piruvato, D-frutose-6-fosfato e D-gliceraldeído-3-fosfato. O piruvato resulta na formação de fosfoenolpiruvato com a ajuda de uma enzima chamada fosfoenolpiruvato sintetase (PPSA). Da mesma forma, a D-frutose-6-fosfato e o D-gliceraldeído-3-fosfato formam a eritrose-4-fosfato com a ação da enzima transquetolase (tktA). Ambos os produtos formam o 3-desoxi-D-arabino-heptulosonato-7-fosfato com a atividade da enzima desoxifosfoheptonato aldolase (aroG), que leva ainda à formação de chiquimato-3-fosfato e corismato. A reação do corismato com a prefenato desidrogenase (tyrA) e a prefenato desidratase (pheA) forma o prefenato. Além disso, isso levará à formação de 4-hidroxi-fenilpiruvato, com uma enzima chamada prefenato desidrogenase. A tirosina é formada a partir do 4-hidroxi-fenilpiruvato com a enzima fenilalanina aminotransferase (tyrB). A ação da enzima tirosina amino liase (TAL) sobre a tirosina catalisa a formação do ácido p-cumárico. Uma enzima chamada cumarato-3-hidroxilase (C3H) medeia a conversão do ácido p-cumárico em ácido cafeico, que ainda forma o cafeoil-CoA com a ajuda da enzima 4-cumaroil-CoA (4CL). O cafeoil-CoA com a feruloil-CoA 6'-hidroxilase (F6'H) forma um produto intermediário, que medeia a formação de esculetina como produto final desta reação (Figura 11).

4. Estudos de Detecção, Farmacocinética e Metabolismo da Esculetina

Um número limitado de estudos foi conduzido até agora para a detecção e farmacocinética da esculetina. No entanto, pesquisadores ao redor do mundo identificaram vários métodos analíticos que são úteis na detecção da esculetina. Esses métodos incluem a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), microdiálise com análise cromatográfica, HPLC com detecção por arranjo de diodos UV e espectrometria de massas em tandem com ionização por electrospray (HPLC-DAD-ESI-MS), cromatografia gasosa e espectrometria de massas, e HPLC de fase reversa (RP-HPLC). Com a ajuda dessas técnicas, a presença de esculetina pode ser detectada, e estudos adicionais são conduzidos para avaliar seu perfil farmacocinético in vivo. O estudo da absorção, distribuição, metabolismo e excreção de um fármaco ao longo do tempo é conhecido como farmacocinética.
Um estudo realizado por Li et al. examinou o perfil farmacocinético de esculina e esculetina no plasma de ratos após receberem uma dose de 100 mg/kg. Eles usaram o método de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas em tandem com ionização por electrospray (HPLC-ESI-MS/MS) para detectar esculetina no plasma de ratos. Estudos farmacocinéticos mostraram que a esculina atingiu sua concentração plasmática máxima (Cmax) em 1850,39 ± 129,71 ng/mL, enquanto a esculetina atingiu sua Cmax em 64,62 ± 5,13 ng/mL. Da mesma forma, o tempo para atingir a concentração plasmática máxima (Tmax) de esculina e esculetina no plasma dos ratos foi relatado como sendo 10,25 ± 0,03 h e 0,50 ± 0,05 h, respectivamente. Outro grupo de pesquisadores tratou os ratos por via oral com uma dose de 25 mg/kg de esculetina e usou os métodos de HPLC acoplada à detecção ultravioleta (coluna XTerra RP 18, 85% de acetonitrila, faixa UV de 342 nm) e espectrometria de massas por tempo de voo (TOF/MS/MS) para quantificar e identificar a esculetina no plasma e nos tecidos dos ratos. Além disso, os estudos farmacocinéticos de esculetina conduzidos em ratos mostraram que os valores de Cmax e meia-vida de eliminação (T1/2) foram de 173,3 ± 25,8 ng/mL e 45 min, respectivamente. Os resultados de seu estudo também destacam a presença de esculetina nos tecidos hepático e renal até 180 minutos após o tratamento oral.
É bem sabido que o aumento da produção de ácido úrico no corpo leva ao desenvolvimento de uma condição chamada hiperuricemia, que é a principal causa da gota. A redução da excreção de ácido úrico causa anormalidades no sistema renal. Uma estratégia de tratamento para gota e hiperuricemia inclui o uso de Cortex Fraxini, que é uma conhecida medicina herbal tradicional chinesa. Um estudo de Wang et al. realizou um estudo comparativo no plasma de ratos Sprague Dawley machos normais e hiperuricêmicos tratados por via oral com Cortex Fraxini usando o método UPLC-MS/MS. Eles mostraram que os ratos normais, após receberem a terapia com esculetina a 18 mg/kg, atingiram sua Cmax em 369 ± 70 ng/mL, enquanto esse valor foi encontrado como sendo maior nos ratos hiperuricêmicos, ou seja, 475 ± 82 ng/mL. Da mesma forma, os valores de Tmax foram menores nos ratos normais em comparação com os ratos hiperuricêmicos, ou seja, 0,54 ± 0,25 h e 0,83 ± 0,26 h, respectivamente. Eles também relataram que houve uma diminuição gradual na T1/2 dos ratos normais após receberem a terapia com esculetina, ou seja, 4,01 ± 2,1 h e 4,72 ± 1,4 h, respectivamente. Isso leva à conclusão de que a grande diferença nos valores dos parâmetros farmacocinéticos estudados pode ser a razão para a disfunção renal ou comprometimento no funcionamento da enzima metabólica citocromo P450.
Um estudo de Kwak et al. analisa, pela primeira vez, a pontuação de biodisponibilidade da esculetina administrada por via intravenosa ou oral (10 mg/kg) em ratos. Para revelar o perfil farmacocinético e de biodisponibilidade da esculetina, foram identificados T1/2, volume de distribuição no estado estacionário, tempo de depuração, absorção de primeira ordem e constante de taxa de eliminação utilizando WinNonlinTM, software ADAPT5 e o método LC-MS/MS. Eles mostraram que os valores de esculetina no plasma de ratos foram encontrados como 2,08 ± 0,46 h, 1,81 ± 0,52 L/kg, 1,27 ± 0,26 L/h/kg, 0,98 ± 0,18 h−1, 2,47 ± 0,28 h−1, respectivamente. Além disso, a biodisponibilidade da esculetina no plasma de ratos foi de 19% quando administrada por via oral. Esta pesquisa resume que há necessidade de melhorar a pontuação de biodisponibilidade da esculetina aumentando sua absorção. Da mesma forma, Tsai e colegas utilizaram uma técnica de microdiálise usando uma sonda de microdiálise para coletar sangue de animais recebendo terapia com esculetina. Eles colocaram a sonda de microdiálise sanguínea na veia jugular direita e ajustaram a taxa de fluxo da bomba de microinjeção para 2 pL/min. Uma dose de 10 mg/kg de esculetina foi administrada usando o modo intravenoso de administração do fármaco, e HPLC combinado com detecção UV foi usado para determinar a presença de esculetina no sangue e na bile. Um estudo farmacocinético revelou que a meia-vida de distribuição (T1/2α) da esculetina no sangue e na bile foi de 10,3 ± 0,7 min e 35,4 ± 3,8 min, enquanto os valores de meia-vida de eliminação (T1/2β) da esculetina no sangue e na bile foram de 54,0 ± 10,9 min e 136,4 ± 24,1 min, respectivamente. Os achados deste estudo destacaram que a concentração de esculetina na bile foi maior do que no sangue.
Em outro estudo, Wang et al. tentaram determinar o teor de aesculetina (também chamada de esculetina) e esculetina em cães da raça Beagle alimentados por via oral com dose de 0,27 g/kg de extrato de L. palustre usando o método UPLC-ESI-MS/MS. O estudo farmacocinético em cães da raça Beagle revelou que a esculetina atingiu seu Cmax em 46,75 ± 7,46 ng/mL, e 209,9 ± 57,65 ng/mL para a esculetina. Da mesma forma, o Tmax da esculetina e da esculetina no plasma dos cães da raça Beagle foi relatado como 1,32 ± 0,38 h e 1,03 ± 0,27 h, respectivamente. Além desses parâmetros, eles também examinaram o T1/2 da esculetina e da esculetina, que foram relatados como 3,43 ± 0,47 h e 4,25 ± 0,18 h, respectivamente. Esses resultados concluem que a velocidade de absorção da esculetina é menor que a da esculetina, enquanto a velocidade de eliminação da esculetina é menor que a da esculetina.
Rehman e colegas administraram uma dose oral de 120 mg/kg de esculetina em ratos e utilizaram o método de RP-HPLC para detectar a presença de esculetina no plasma de ratos alimentados por via oral. Eles utilizaram um sistema HPLC Agilent 1260 infinity com VWD 1200 infinity (coluna C18: 4,6 mm d.i., 250 mm e 5 µm). A temperatura do forno, a taxa de fluxo e o comprimento de onda de detecção UV foram ajustados para 40 °C, 1,0 mL/min e 338 nm, respectivamente. Usando este método, a presença de esculetina e esculina foi detectada para revelar sua farmacocinética em termos de biodisponibilidade oral no plasma de ratos. Da mesma forma, a farmacocinética de esculina e esculetina no plasma de ratos foi investigada usando o método RP-HPLC com detecção UV. Eles mostraram que o Cmax de esculina e esculetina no plasma de ratos foi relatado como 340,3 ± 7,5 ng/mL e 316,5 ± 3,37 ng/mL, respectivamente. Em contraste, o Tmax de esculina e esculetina foi relatado como 0,31 ± 0,04 h e 0,33 ± 0 h. Os valores de esculina e esculetina para T1/2 foram encontrados como 2,23 ± 0,38 h e 3,1 ± 0,5 h, respectivamente, concluindo que a esculetina leva mais tempo para ser eliminada do corpo.
O metabolismo da esculina na dose de 100 mg/kg em ratos Sprague Dawley machos foi relatado pela primeira vez por Wang et al. utilizando cromatografia líquida de ultra-alta eficiência acoplada à espectrometria de massas de ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier (UHPLC-FT-ICR-MS). Amostras de urina, plasma, bile e fezes foram coletadas de ratos recebendo terapia oral com esculetina para conhecer seus metabólitos. Após análise, um total de 19 metabólitos foram relatados, dos quais 10 são metabólitos de fase I e 9 são metabólitos de fase II. Além disso, eles mostraram que a biotransformação da esculina em esculetina envolve desglicosilação. Adicionalmente, a via metabólica da esculina envolve hidrólise, desidrogenação, hidroxilação, metilação, desidrogenação, glucuronidação, sulfatação e conjugação com glicina.
Alchemilla speciosa BUSER é uma erva medicinal que pertence à família Rosaceae. A GC/MS tem sido amplamente utilizada para detectar a presença de compostos bioativos em extratos de plantas medicinais. A presença de esculetina no extrato da erva Alchemilla speciosa foi detectada por técnicas analíticas como cromatografia gasosa ou espectrometria de massas. Zhou et al. utilizaram o método analítico HPLC–DAD–ESI-MS para detectar a presença de cumarinas em Cortex Fraxini. Eles utilizaram um sistema de cromatografia líquida Agilent 1100 (coluna C18: 250 mm × 4,6 mm d.i., 5 m) com detector de arranjo de diodos, amostrador automático e ESI. A temperatura da coluna, o comprimento de onda de detecção e a taxa de fluxo foram ajustados para 30 °C, 254 nm e 1,0 mL/min, respectivamente. Os resultados deste estudo destacaram que existem quatro tipos de cumarinas presentes no Cortex Fraxini, e são elas: esculetina, esculina, fraxina, fraxetina e escusídeo; no entanto, estudos adicionais focando no perfil farmacocinético da esculetina ainda são necessários.
5. Conclusões
Um grande número de estudos foi realizado para revelar o mecanismo de ação farmacológica e bioquímica dos compostos de cumarina, especialmente a esculetina. Como o estresse oxidativo é um gatilho conhecido para o início de muitas doenças, este composto de cumarina elimina os radicais livres produzidos durante o estresse oxidativo e, assim, protege contra outras doenças, como inflamação, câncer, diabetes, etc. Neste artigo de revisão, discutimos uma variedade de modos de ação bioquímica dessa molécula, com ênfase em câncer, estresse oxidativo, inflamação, artrite, diabetes e fígado gorduroso. Acredita-se que a eliminação de radicais livres desempenhe um papel vital na mediação da atividade antioxidante da esculetina e seu efeito antiapoptótico associado. Estudos comprovaram que existe uma forte conexão entre estresse oxidativo e mediadores inflamatórios. A esculetina é um antioxidante que bloqueia a via de sinalização redox-dependente NF-κB, que por sua vez suprime a síntese de mediadores associados à inflamação, especialmente citocinas e quimiocinas. Este composto de cumarina fornece uma forte defesa contra EROs, o que ajuda a prevenir a migração e outras atividades das células inflamatórias. No entanto, há muito poucos estudos sobre a esculetina para comprovar que ela é anti-inflamatória, concluindo-se que é necessário um entendimento mais aprofundado do papel da esculetina na inflamação e suas doenças associadas na redução da mortalidade em todo o mundo.

Nota do Editor: A MDPI permanece neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.

Contribuições dos Autores
D.S. e C.-J.L.: conceituação, supervisão e edição; S.S.G.: revisão de literatura, redação do manuscrito e preparação de diagramas; J.G.: revisão e edição. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.

Declaração do Conselho de Revisão Institucional
Não aplicável.

Declaração de Consentimento Informado
Não aplicável.

Declaração de Disponibilidade de Dados
Não aplicável.

Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Abreviaturas
DNA: Ácido desoxirribonucleico; JNK: Quinase c-Jun-N-terminal; H2O2: Peróxido de hidrogênio; ROS: Espécies reativas de oxigênio; RA: Artrite reumatoide; Nrf2: Fator nuclear eritroide-2 relacionado; NF-κB: Fator nuclear kappa B; MAPK: Proteína quinase ativada por mitógeno; ERK: Quinase regulada por sinal extracelular; Bcl-2: Linfoma-2 de células B; JAK/STAT: Quinase Janus-transdutor de sinal e ativador de transcrição; Bax: Proteína X associada ao linfoma-2 de células B; IGF1: Fator de crescimento semelhante à insulina 1; PI3K: Fosfoinositídeo-3-quinase; Akt: Proteína quinase B; c-Myc: Mielocitomatose celular; SP1: Proteína de especificidade 1; ALP: Fosfatase alcalina; AST: Aspartato transaminase; ALT: Alanina transaminase; MMP: Metaloproteinase de matriz; NO: Óxido nítrico; TNF-α: Fator de necrose tumoral α; IL-1β: Interleucina-1β; iNOS: Óxido nítrico sintase induzível; LPS: Lipopolissacarídeo; NOS: Óxido nítrico sintase; COX: Ciclooxigenase; PGE: Prostaglandinas; PPAR: Receptor ativado por proliferador de peroxissomo; IFN: Interferon; GSH: Glutationa reduzida; MPO: Mieloperoxidase; VEGF: Fator de crescimento endotelial vascular; MnSOD: Superóxido dismutase de manganês; HIF: Fator induzível por hipóxia: SOD: Superóxido dismutase; CAT: Catalase; GST: Glutationa-S-transferase; STZ: Estreptozotocina; GPx: Glutationa peroxidase; TBARS: Substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico; TGF-β: Fator de transformação do crescimento β; HFD: Dieta rica em gordura; ACE2: Enzima conversora de angiotensina 2; FOXO1: Proteína forkhead box O1; SREBP1c: Proteína de ligação ao elemento regulador de esterol 1c; AMPK: Proteína quinase ativada por adenosina monofosfato; PPSA: Fosfoenolpiruvato sintetase; aroG: Desoxifosfo-heptonato desidrogenase; pheA: Prefenato desidratase; tyrB: Fenilalanina aminotransferase; TAL: Tirosina amônio liase; 4CL: 4-Coumaroil-CoA ligase; C3H: Coumarato-3-hidroxilase; F6′H: Feruloil-CoA 6′-hidroxilase; HPLC: Cromatografia líquida de alta eficiência; HPLC-DAD-ESI-MS: HPLC com detecção por arranjo de diodos UV e espectrometria de massas em tandem por ionização por electrospray; RP-HPLC: HPLC de fase reversa; Cmax: Concentração plasmática máxima; Tmax: Tempo para atingir a concentração plasmática máxima; T1/2: Meias-vidas de eliminação.
Referências
Capítulo 2—Compostos Fenólicos: Estrutura, Classificação e Poder Antioxidante
Uma visão sobre as aplicações terapêuticas dos compostos cumarínicos e seu mecanismo de ação
Níveis aumentados de superóxido e H2O2 medeiam a suscetibilidade diferencial de células cancerígenas versus células normais à privação de glicose
Interação disfuncional KEAP1-NRF2 no câncer de pulmão de células não pequenas
A captação de ferro dependente do receptor de transferrina é responsável pela apoptose mediada por doxorrubicina em células endoteliais: Papel da sinalização de ferro induzida por oxidante na apoptose
2-Metoxiestradiol induz apoptose em células de sarcoma de Ewing através da produção mitocondrial de peróxido de hidrogênio
2-Metoxiestradiol não inibe a superóxido dismutase
Mecanismo de ação do 2-metoxiestradiol: Novos desenvolvimentos
Resveratrol induziu espécies reativas de oxigênio e apoptose mediada por estresse do retículo endoplasmático, e parada do ciclo celular na linhagem celular de melanoma maligno A375SM
Espécies Reativas de Oxigênio na Sinalização Metabólica e Inflamatória
Espécies reativas de oxigênio na inflamação e lesão tecidual
Radicais livres e antioxidantes em funções fisiológicas normais e doenças humanas
O papel dos radicais livres na obstrução das vias aéreas em pacientes asmáticos
Geração excessiva de radicais livres no sangue de crianças com asma
Sinalização de NF-κB na artrite reumatoide com foco em sinoviócitos semelhantes a fibroblastos
NF-kappa B e sua regulação no sistema imunológico
Produtos finais de glicação avançada derivados de metilglioxal induzem metaloproteinases da matriz através da ativação da via ERK/JNK/NF-κB em células epiteliais proximais renais
MMP-9 endógena, e não MMP-2, promove a sobrevivência de fibroblastos sinoviais reumatoides, inflamação e degradação da cartilagem
O papel da IL-1 e IL-1Ra na inflamação articular e degradação da cartilagem
Estresse oxidativo e inflamação na patogênese da osteoartrite: Papel dos polifenóis
Diabetes e função mitocondrial: Papel da hiperglicemia e do estresse oxidativo
Papel do estresse oxidativo no desenvolvimento de complicações cardiovasculares no diabetes mellitus
Antioxidantes e diabetes
Papel do Estresse Oxidativo e Fatores Inflamatórios na Doença Renal Diabética
Obesidade e doença hepática gordurosa não alcoólica: Perspectivas atuais
Obesidade e doença hepática gordurosa não alcoólica: Implicações bioquímicas, metabólicas e clínicas
Doença hepática gordurosa no diabetes mellitus
Doença hepática gordurosa não alcoólica e diabetes
Doença hepática gordurosa não alcoólica e diabetes tipo 2: Onde os Diabetologistas se posicionam?
Doença hepática gordurosa não alcoólica induzida por colesterol e aterosclerose agravada pela inflamação sistêmica
Nutrição e doença hepática gordurosa não alcoólica: A importância do colesterol
Distúrbios na Homeostase do Colesterol e Doenças Hepáticas Gordurosas Não Alcoólicas
Papel do Estresse Oxidativo na Fisiopatologia da Doença Hepática Gordurosa Não Alcoólica
Biologia dos radicais livres para a medicina: Aprendendo com a doença hepática gordurosa não alcoólica
Fígado gorduroso induzido por radicais livres e peroxidação lipídica
Peroxidação lipídica induzida por tetracloreto de carbono: Formação de eicosanoides e sua regulação por nutrientes antioxidantes
Propriedades termotrópicas e liotrópicas de alquil glicopiranosídeos de cadeia longa. Parte II. Cabeças de grupo dissacarídicas
Derivados de Cumarina e Estresse Oxidativo
Cumarinas como antioxidantes
Avaliação da capacidade antioxidante de cumarinas sintetizadas
Efeitos Farmacológicos e Nutricionais de Cumarinas Naturais e Suas Relações Estrutura-Atividade
Efeitos cardiovasculares de cumarinas além de sua atividade antioxidante
Esculetina ameniza a apoptose hepática mediada por tetracloreto de carbono em ratos
Ácido protocatecuico do hibisco ou esculetina podem inibir a LDL oxidativa induzida por íon cobre ou doador de óxido nítrico
Diabetes mellitus e estresse oxidativo - Uma revisão concisa
Esculetina induz resposta antiproliferativa e apoptótica em células de câncer de pâncreas por ligação direta à KEAP1
Efeitos anticancerígenos in vitro da esculetina contra linhagens de células de leucemia humana envolvem morte celular apoptótica, autofagia, parada do ciclo celular em G0/G1 e modulação da via de sinalização Raf/MEK/ERK
Indução da apoptose pela esculetina em células de leucemia humana U937 através da ativação de JNK e ERK
BCL-2 funciona como um ativador da via de sinalização AKT no câncer de pâncreas
Atividade anticancerígena da esculetina através da modulação da expressão de Bcl-2 e NF-κB na carcinogênese pulmonar induzida por benzo[a]pireno em camundongos
Esculetina induz a morte de células de câncer de cólon humano através da via de apoptose mitocondrial mediada por espécies reativas de oxigênio
Esculetina (6,7-di-hidroxicumarina): Um potencial agente quimiopreventivo do câncer através da supressão de Sp1 em células de câncer oral de células escamosas
Esculetina inibe a proliferação, invasão e migração do câncer de laringe in vitro e in vivo ao inibir a ativação de Janus Quinase (JAK)-Transdutor de Sinal e Ativador de Transcrição-3 (STAT3)
Esculetina, um derivado de cumarina, exerce atividade antiproliferativa in vitro e in vivo contra carcinoma hepatocelular ao iniciar uma via de apoptose dependente da mitocôndria
Esculetina exerce efeito antitumoral em células de câncer gástrico humano através da via de sinalização IGF-1/PI3K/Akt
Esculetina inibe a proliferação, migração e invasão de células de carcinoma de células renais de células claras
Efeitos citoprotetores da esculetina contra o estresse oxidativo estão associados ao aumento da expressão de NQO1 mediada por Nrf2 através da ativação da via ERK
Efeito protetor da esculetina contra danos celulares induzidos por estresse oxidativo através da eliminação de espécies reativas de oxigênio
Efeitos protetores da cumarina e derivados de cumarina contra hepatotoxicidade aguda induzida por tetracloreto de carbono em ratos
Esculetina como antioxidante bifuncional previne e neutraliza o estresse oxidativo e a morte neuronal induzidos pela proteína amiloide em células SH-SY5Y
Efeitos antioxidantes e fotoprotetores de cumarinas isoladas de Fraxinus chinensis
Esculetina previne a indução de Metaloproteinase-1 da Matriz por Peróxido de Hidrogênio em queratinócitos da pele
Supressão do dano oxidativo ao DNA celular induzido por hidroperóxido lipídico pela esculetina
Os papéis cruciais dos mediadores inflamatórios na inflamação: Uma revisão
Prostaglandinas e inflamação
A sinalização do Fator Nuclear Kappa B (NFκB) no desenvolvimento do câncer e doenças imunológicas
Esculetina protege contra sepse precoce através da atenuação da inflamação ao inibir a sinalização de NF-κB e STAT1/STAT3
Esculetina suprime mediadores inflamatórios e citocinas induzidos por lipopolissacarídeo ao inibir a translocação do fator nuclear-κB em macrófagos RAW 264.7
A ativação de Nrf2 pela Esculetina mitiga respostas inflamatórias através da supressão da cascata de sinalização de NF-kB em células RAW 264.7
Visão geral do envolvimento de citocinas e óxido nítrico na imunopatogênese das doenças inflamatórias intestinais
Função enzimática das óxido nítrico sintases
A esculetina atenua processos neuroinflamatórios induzidos por lipopolissacarídeo (LPS) e comportamento do tipo depressivo em camundongos
Efeitos imunomoduladores da esculetina (6,7-di-hidroxicumarina) em linfócitos murinos e macrófagos peritoneais
Efeito da esculetina na osteoartrite em coelhos
A esculetina inibe a resposta inflamatória ao induzir a heme oxigenase-1 em macrófagos e adipócitos co-cultivados
Citocinas para avaliação do estado inflamatório crônico em pesquisas sobre envelhecimento: Confiabilidade e caracterização fenotípica
Mecanismo e efeito da esculetina em um modelo animal experimental de doença inflamatória intestinal
Efeito protetor da esculetina, uma cumarina natural, em modelo de fibromialgia em camundongos: Foco em citocinas pró-inflamatórias e MAO-A
A esculetina inibe a expressão de citocinas inflamatórias e mucina induzida por histamina em células epiteliais nasais
A esculetina de Fraxinus rhynchophylla atenua a inflamação cutânea atópica ao inibir a expressão de citocinas inflamatórias
A esculetina protege células epiteliais pigmentares da retina humana da inflamação e morte celular induzidas por lipopolissacarídeo
Efeitos da esculetina na lesão pulmonar aguda induzida por lipopolissacarídeo (LPS) via regulação das vias RhoA/Rho Quinase/NF-κB in vivo e in vitro
A prolil-hidroxilase do HIF é um potencial alvo molecular para os efeitos anticolíticos mediados pela esculetina
A esculetina melhora a doença cutânea semelhante à psoríase em camundongos ao induzir células T reguladoras CD4+Foxp3+
Metabolômica do líquido sinovial e do coxim adiposo infrapatelar em pacientes com osteoartrite ou artrite reumatoide
Conexões espaciais entre características arquitetônicas do osso subcondral e degeneração da cartilagem em articulações osteoartríticas
Aumento de conjugados monócito-plaqueta circulantes em respondedores da artrite reumatoide ao bloqueio de IL-6
Armadilhas extracelulares de neutrófilos mediam o dano à cartilagem articular e aumentam a imunogenicidade dos componentes da cartilagem na artrite reumatoide
O guggulipídeo melhora a artrite induzida por adjuvante e o dano oxidativo hepático ao suprimir mediadores inflamatórios e de estresse oxidativo
A história de duas articulações: O papel das metaloproteinases da matriz na biologia da cartilagem
Metaloproteinases da matriz: Papel na artrite
O papel dos leucotrienos na imunopatogênese da artrite reumatoide
Alterações do osso subcondral após tratamento por distração articular para osteoartrite de joelho em estágio terminal
Bioquímica da cartilagem articular na saúde e na doença
A esculetina (di-hidroxicumarina) inibe a produção de metaloproteinases da matriz em explantes de cartilagem, e a administração oral de seu pró-fármaco, CPA-926, suprime a destruição da cartilagem em osteoartrite experimental em coelhos
A esculetina suprime o metabolismo de proteoglicanos ao inibir a produção de metaloproteinases da matriz em condrócitos de coelho
A esculetina reduz o nível de leucotrieno B4 no plasma de ratos com artrite induzida por adjuvante
Propensão antiartrítica e anti-inflamatória da 4-metilesculetina, um derivado da cumarina
Esculetina inibe a reabsorção da cartilagem induzida pela interleucina 1alfa em combinação com oncostatina M
Visão Mecanística sobre Vias de Sinalização Desencadeadas pelo Estresse Oxidativo e Diabetes Tipo 2
Diabetes, estresse oxidativo e antioxidantes: Uma revisão
Estresse oxidativo, sinalização da insulina e diabetes
Efeito protetor da esculetina no dano oxidativo mediado pela hiperglicemia nos tecidos hepático e renal de ratos diabéticos experimentais
Esculetina atenua alterações na reatividade vascular mediada por Ang II e acetilcolina associadas à hiperinsulinemia e hiperglicemia
Alterações induzidas pela esculetina na expressão dos genes Mmp13 e Bmp6 e nas modificações da histona H3 atenuam o desenvolvimento de glomeruloesclerose em ratos diabéticos
Esculetina reverte a ubiquitinação das histonas H2A/H2B, a dimetilação, acetilação e fosforilação da H3 na prevenção da cardiomiopatia diabética tipo 2
Esculetina melhora a resistência à insulina e a nefropatia diabética tipo 2 através da reversão da acetilação da histona H3 e da monoubiquitinação da lisina 119 da histona H2A
Esculetina melhora a fibrose hepática na doença hepática gordurosa não alcoólica induzida por dieta rica em gordura pela regulação da via mediada por FoxO1
Esculetina previne a doença hepática gordurosa não alcoólica em camundongos diabéticos alimentados com dieta rica em gordura
Efeito inibitório da esculetina no acúmulo de lipídios induzido por ácidos graxos livres em células HepG2 humanas através da ativação da proteína quinase ativada por AMP
Estudo sobre a síntese de esculetina sob irradiação de micro-ondas
Síntese de 6,7-Diidroxicumarina
Síntese de 6,7-Diidroxicumarina
Síntese biológica de cumarinas em Escherichia coli
A importância da farmacocinética e farmacodinâmica no desenvolvimento de fármacos antimicrobianos e sua influência no sucesso de agentes desenvolvidos para combater patógenos gram-negativos resistentes: Uma revisão
Determinação simultânea de esculina e seu metabólito esculetina em plasma de rato por LC-ESI-MS/MS e sua aplicação em estudo farmacocinético
Análise e distribuição da esculetina no plasma e tecidos de ratos após administração oral
Excesso de Ácido Úrico Induz Nefropatia Gotosa Através da Formação de Cristais: Uma Revisão de Achados Recentes
A Medicina Tradicional Chinesa com Ervas Desempenha um Papel no Fígado, Rim e Intestino para Melhorar a Hiperuricemia de Acordo com Estudos Experimentais
Estudo farmacocinético comparativo dos principais componentes da casca de freixo após administração oral em ratos normais e hiperuricêmicos
Biodisponibilidade oral e farmacocinética da esculetina após administração intravenosa e oral em ratos
Amostragem simultânea de sangue e bile de esculetina por microdiálise em ratos
Determinação Simultânea de Aesculina, Aesculetina, Fraxetina, Fraxina e Polidatina em Plasma de Cães Beagle por UPLC-ESI-MS/MS e sua Aplicação em um Estudo Farmacocinético após Administração Oral de Extratos de Ledum palustre L.
Determinação por HPLC de Esculina e Esculetina em Plasma de Rato para Estudos Farmacocinéticos
Perfil metabólico da esculina em ratos por cromatografia líquida de ultra alta eficiência combinada com espectrometria de massa por ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier
Esculetina em Alchemilla speciosa: Identificação e propriedades antimutagênicas
Análise simultânea de cumarinas e secoiridoides em Cortex Fraxini por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por arranjo de diodos e espectrometria de massa em tandem por ionização por electrospray
Estrutura dos compostos cumarínicos.
Efeitos anticancerígenos da esculetina: A esculetina regula negativamente as vias IGF1/PI3K/AKT, IGF1/MAPK, JNK, ERK, NF-κB, P27, Survivina e Bcl-2. A esculetina também inibe a proliferação celular ao inibir a fosforilação de STAT3 e as ciclinas D1, D3, DK4 e DK2, levando à apoptose e supressão do câncer. ↑: Superexpressão; ↓: Baixa expressão; ⊣: Inibição.
Efeito antioxidante da esculetina: A esculetina bloqueia a atividade do H2O2, que por sua vez inibe a MMP-1 e a peroxidação lipídica nas membranas celulares. A esculetina previne o cérebro do estresse oxidativo induzido por amiloide ao ativar o Nrf2 e aumentar os níveis de glutationa, inibindo assim o estresse oxidativo. ↑: Superexpressão; ↓: Baixa expressão; ⊣: Inibição.
Efeitos anti-inflamatórios da esculetina: A esculetina inibe a ação da ciclooxigenase, NF-κB, NO, LPS, heme oxigenase, via RhoA/Rho quinase e fosforilação de ERK1/2, inibindo as reações inflamatórias. ↑: Superexpressão; ↓: Baixa expressão; ⊣: Inibição.
Efeitos antiartríticos da esculetina: A esculetina inibe a degradação da cartilagem através da supressão de MMP-1, MMP-3, MMP-13 e leucotrieno B4, levando à inibição da artrite. ⊣: Inibição.
Efeitos antidiabéticos da esculetina: A esculetina regula negativamente a expressão de PPARγ, H3S10fosfo, H3S28fosfo, H3K9Ac, H3K4me2 e H3K9me2, hiperacetilação da lisina (K) 14 e 18 da histona H3 e atenua o diabetes e suas complicações associadas. ↑: Superexpressão; ⊣: Inibição. •: Hemácias; •: Açúcar.
Efeitos hepatoprotetores da esculetina: A esculetina regula negativamente a expressão de SREBP1c, sintetase de ácidos graxos e fibrose hepática mediada por TGF-β. A esculetina também ativa a via de sinalização AMPK e inibe a ação de PPARγ, Fasn, Pap e Dgat2, inibindo assim a patogênese da doença hepática gordurosa. ↑: Superexpressão; ⊣: Inibição.
Síntese de esculetina usando método de irradiação por micro-ondas.
Síntese de esculetina usando p-benzoquinona, ácido sulfúrico e acetoacetato.
Síntese de esculetina usando p-benzoquinona, ácido sulfúrico e anidrido acético.
Síntese de esculetina a partir de glicose.
Mecanismo e função da esculetina no tratamento do câncer.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação Negativa/Regulação Positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência Parada do ciclo celular na fase G1Ativar via ARE e impedir interações de ligação entre Nrf2 e KEAP-1Atenuar via NF-κB Células humanas PANC-1 100 µM In vitro Inibir proliferação celularInduzir autofagia formando vesículas autofágicasRegular negativamente ciclina D1, D3, DK4 e DK2Induzir parada do ciclo celular na fase G0/G1Bloquear fosforilação de MEK/ERK inibindo a sinalização Raf/MEK/ERK Células de leucemia humana (células HL-60) 20 µM In vitro Regular negativamente sinalização JNK/ERK Células de leucemia humana (células U937) 30 µM In vitro Regular negativamente expressões de Bcl-2 e NF-κBInduzir apoptose Carcinogênese pulmonar induzida por benzo[a]pireno em camundongos Swiss-albino 50 mg/kg In vivo Anticancerígeno Ativar sinalização MAPKAtivar caspase-3 e 9 e causar apoptoseLiberar citocromo c no citosolAumentar despolarização da membrana mitocondrialAumentar expressão de Bax Células de câncer de cólon humano (células HT-29) 55 µg/mL In vitro Suprimir expressões de SP1, p27, ciclina D1, Mcl-1, survivinaInduzir apoptose Câncer de células escamosas oral (células HN22 e HSC4) 20 µg/mL In vitro Regular negativamente fosforilação de STAT3Inibição das vias JAK/STATInduzir parada do ciclo celular na fase G1/S Câncer de laringe (células Hep2) 2, 10 µM In vitro, In vivo Parada do ciclo celular na fase SElevar expressões de caspase-3, 9Reduzir potencial de membrana mitocondrialAumentar expressão de BaxRegular negativamente expressão de Bcl-2 Carcinoma hepatocelular (camundongos C57BL/6 foram implantados com células Hepa1–6 e células SMMC-7721) 2.24 mM In vitro, In vivo Suprimir sinalização IGF-1/PI3K/Akt e IGF-1/MAPKReduzir potencial de membrana mitocondrialLiberar citocromo c das mitocôndriasAumentar expressões de Bax, Bcl-2, caspase-3, 9 Câncer gástrico humano (células MGC-803 e GES-1) 850 µM In vitro Inibir proliferação, migração e invasão de células cancerígenas renaisInduzir parada do ciclo celular nas fases G0/G1 e G2Regular negativamente expressões de ciclina D1, CDK4, CDK6 e c-MycAumentar nível de E-caderina diminuindo expressões de N-caderina e vimentina Carcinoma renal (células 786-O e SN12-PM6) 200 µg/mL In vitro
Mecanismo e função da esculetina no tratamento do estresse oxidativo.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação Negativa/Regulação Positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência Antioxidante Aumentar a fosforilação deNrf2 e NQO1Ativar as vias de sinalização ERKMostrar efeito protetor contra o estresse oxidativo induzido por H2O2 estresse oxidativo induzido por H2O2 em células mioblastos C2C12 5 µM In vitro Sequestrar DPPH, hidroxila eintracelular ROSInibir peroxidação lipídica, carbonila proteica e dano ao DNA induzido por H2O2 células de fibroblasto de pulmão de hamster chinês (células V79-4) 10 µg/mL In vitro Sequestrar radicais livresInibição da peroxidação lipídica, AST, ALT e ALP no fígado hepatotoxicidade aguda induzida por CCl4 em ratos Sprague Dawley machos 35 mg/kg In vivo Ativar Nrf2Aumentar a fosforilação de sinalização ERKe sinalização AktAumentar os níveis de glutationa estresse oxidativo e morte neuronal induzidos por proteína amiloide em células SH-SY5Y 20 µM In vitro Inibir DPPH, xantina oxidase, radicais superóxidoRegular negativamente a expressão de MMP-1 estresse oxidativo em células de fibroblastos dérmicos humanos (células HDF) 0.6 µg/mL e2.1 µg/mL In vitro Inibir fosfo-MEK1,fosfo-ERK1/2, fosfo-SEK1 e fosfo-JNK1/2 juntamente comintracelular níveis de Ca2+Inibir a expressão de MMP-1 estresse oxidativo induzido por H2O2 em células de queratinócitos humanos HaCaT 5 µg/mL In vitro Sequestrar radicais hidroxila e proteger o DNA contra danos oxidativos dano oxidativo induzido por lipídio-hidroperóxido em células de fibroblastos diploides humanos (células TIG-7) 50 µL In vitro
Mecanismo e função da esculetina no tratamento da inflamação.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação Negativa/Regulação Positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência
Regular para baixo citocinas e quimiocinas inflamatórias (TNF-α, IL-1β, IL-6, CCL2 e iNOS)Inibir NF-κB, STAT1 e STAT3expressão em macrófagoAtenuar IKKα/β, IKBαfosforilação e níveis de p65 em macrófago estimulado por LPSInibir translocação de p65 docitoplasma para núcleo em macrófago estimulado por LPSRegular para baixo fosforilação de ERK1/2, JNK e p38 níveis emmacrófagoSuprimir ativação de STAT1 e STAT3 em macrófago induzido por LPS ecamundongos sépticos Camundongos sépticos induzidos por E. coli e macrófagos estimulados por LPS de lesão pulmonar (células RAW 264.7) 20, 40 e 60 mg/kg In vitro e in vivo
Diminuir níveis de iNOS e COX-2Inibição de produção de NO e PGE2Inibir expressão de TNF-α, IL-1βInibir translocação nuclear mediada por LPS de NF-κBp65 suprimindo degradação de IKβ-αInibir geração de ROS Inflamação induzida por LPS em células RAW 264.7 12 µg/mL In vitro
Reverter degradação de IkB induzida por LTAReversão de fosforilação de NF-κBp65Aumentar atividade de Nrf2 e eliminar radicais DPPHInibir translocação de NF-κBp65 para núcleo células RAW 264.7 20 µM In vitro
Reduzir IL-1β, IL-6, TNF-α no soro e hipocampoRegular para baixo iNOS e COX-2 no hipocampoInibir ativação de pIKK-α, pIKK-β, pIKB-α e p-NF-kB65 induzida por LPSRegular para cima expressão da proteína p-TrKB no hipocampo devido à ativação da via de sinalização BDNF/TrKB, exibindo assim atividade neuroprotetora Neuroinflamação induzida por LPS em camundongos e extrato proteico do hipocampo 20, 40 mg/kg In vivo
Aumentar atividade endocítica eaumentou níveis de NO e iNOS em macrófago tratado com LPS Inflamação induzida por LPS em células RAW 264.7 e camundongos BALB/c 80 e 120 µM In vitro e in vivo
Reduzir MMP-1 na cartilagemReduzir NO e PGE2 no líquido sinovial Modelo de OA de joelho de coelho 100 e 200 mg/kg In vivo
Diminuir expressão de NO, TNF-α e MCP-1Inibir PPARϒ e proteína de ligação ao intensificador CCAAT-α em adipócitoInibir nível de iNOS em macrófagoAumentar silenciamento da heme oxigenase Modelo de inflamação de tecido adiposo (células RAW264.7 e células adipócitas 3T3-L1) 100 µM In vitro
Inibir citocinas pró-inflamatórias (IL-2, IL-1β, TNF-α, INF-ϒ) no cólonInibir geração de ROSInibir MPO e ALPDiminuir depleção de GSH Colite induzida por TNBS em ratos Wistar machos e células RAW 264.7 5 mg/kg, 100 µM In vitro e in vivo
Aumentar níveis de GSH e serotonina (5-HT) no tecido cerebralDiminuir níveis de TBARS, TNF-α, IL-1β no tecido cerebral Induzido por reserpina
fibromialgia em camundongos albinos suíços fêmeas 100 mg/kg In vivo Suprimir as expressões e secreção de IL-6, IL-8, MUC5AC induzidas por histamina ao inibir a via de sinalização NF-kBSuprimir a expressão de p-p65 induzida por histamina e a degradação de p-IKBα Modelo de rinite alérgica (células epiteliais nasais humanas) 10, 20 e 40 µmol/L In vivo Anti-inflamatório Redução do inchaço da orelhaDiminuir o ato de coçar induzido por DFE/DNCBDiminuir a espessura epidérmica e dérmicaDiminuir o acúmulo de mastócitosDiminuir a fosforilação de STAT1 induzida por TNF-α, INF-ϒ, IL-4, IL-13, IL-31, IL-17A e a translocação de NF-κB (p65) ao degradar IKBα Modelo de inflamação cutânea atópica induzida por DNCB/DFE (camundongos BALB/c fêmeas e células de queratinócitos humanos HaCaT) 2, 10, 50 mg/kg e 10 µM In vitro e in vivo Diminuir a atenuação da fosforilação de ERK1/2 induzida por LPS e a expressão de NF-κBProteger as células da apoptose e necrose induzidas por LPSDiminuir a expressão de TRAIL, IL-1β, TNFR induzida por LPSInibir MnSOD e GPx induzidas por LPSRegular negativamente as expressões de IL-6, IL-12, VEGF Inflamação induzida por LPS em células epiteliais pigmentares da retina humana (células ARPE-19) 5 µM In vitro Diminuir a expressão de MPO, IL-6, TNF-α, IL-1βInibir a infiltração de neutrófilosInibir a via RhoA/Rho quinase induzida por LPSBloquear a ativação de NF-κB Lesão pulmonar aguda induzida por LPS (células epiteliais pulmonares A549 e camundongos BALB/c) 20, 40 mg/kg e 0,1, 1 e 10 µM In vitro e in vivo Diminuir os níveis de MPO, COX-2, iNOSAtivar HIF-1 em células HCT116 e aumentar a expressão da proteína HIF-1αAumentar a secreção de VEGF em células HCT116Inibir a enzima HIF-prolil hidroxilase-2 Colite induzida por TNBC (células de carcinoma de cólon humano HCT116 e ratos Sprague Dawley colíticos) 100 e 200 µM In vitro e in vivo Melhorar a lesão cutânea de camundongos psoriáticosInibir a infiltração de células T CD3+ e CD8+ na pele de camundongos psoriáticosDiminuir a expressão de mRNA de Ki67 e K10Reduzir células T CD8+ efetoras nos linfonodos e baçoInibir a sinalização de NF-κB ao suprimir a expressão de fosfo-IKKα e fosfo-p65Aumentar a frequência de Treg CD4+ FOXp3+ no linfonodo e baçoRegular negativamente IL-6, TNF-α, IFN-ϒ, IL-17A, IL-22, IL-23 Psoríase induzida por imiquimode em camundongos BALB/c 50 e 100 mg/kg In vivo
Mecanismo e função da esculetina no tratamento da artrite.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação Negativa/Regulação Positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência
Antiartrítico Inibe a liberação de proteoglicano induzida por IL-1α na cartilagem Regula negativamente a expressão de proMMP-1 e MMP-3 na cartilagem Inibe a degradação da matriz em articulações de coelho Modelo de OA em coelho 10–100 µM In vivo
Suprime a depleção de proteoglicano em condrócitos Inibe a produção de MMP Regula negativamente pro-MMP1 e pro-MMP3 em condrócitos de coelho Condrócito articular de coelho 100 µM In vivo
Diminui o nível de leucotrieno B4 no plasma AIA em ratos Lewis machos 10 mg/kg In vivo
Reduz o volume da pata Previne inchaço, destruição óssea e cartilaginosa Regula negativamente as enzimas de degradação óssea Cat-D, ACP, ALP e TRAP Inibe a geração endógena de ROS e os níveis de TNF-α, IL-1β, IL-6, COX-2 e PGE2 Aumenta os níveis de ALT e AST Inibe a via de sinalização de NF-κB e Akt Restaura as enzimas SOD, CAT e GST AIA em ratos Wistar adultos 50 mg/kg In vivo
Inibição da reabsorção de proteoglicano e colágeno Inibe a reabsorção estimulada por IL-1α + oncostatina M e diminui o nível de MMP-1 Reduz as expressões de MMP-1, MMP-3 e MMP-13 induzidas por IL-1α + oncostatina M Células de condrócitos humanos transformados (células T/C28a4) 66 µM, 100 µM e 50 µmol/L In vitro

Mecanismo e função da esculetina no tratamento de diabetes e complicações.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação negativa/Regulação positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência Antidiabético e suas complicações Restaurar o nível de enzimas antioxidantes (GST, COD, CAT, GPx)Aumentar a insulina plasmática em ratos diabéticosDiminuir a glicose sanguínea em ratos diabéticosDiminuir TBARS, hidroperóxidos lipídicos e dienos conjugados no fígado erimAumentar vitamina C, tocoferol ereduzir glutationa nos tecidosrenais de ratos diabéticos Diabetes induzida por STZ em ratos albinos machos 40 mg/kg In vivo Prevenir o aumento da expressão do receptor tipo 1 de angiotensina II e do receptor tipo 2 de angiotensina IIMelhorar a sensibilidade à insulina e reduzir a pressão arterial sistólicaAtenuar a hiper-responsividade vascular à angiotensina II e prejudicar o relaxamento mediado por acetilcolinaDiminuir a expressão de TGF-β e KEAP-1 Hiperinsulinemia e hiperglicemia induzidas por HFD + STZ em ratos Wistar machos 50 e 100 mg/kg In vivo Diminuir glicose sanguínea, nitrogênio ureico, creatinina plasmáticaAumentar o nível de albumina plasmáticaAtenuar a regulação negativa de PPARϒ no rim diabético e bloquear a expressão de fibronectina mediada por TGF-β1Atenuar a diminuição da monometilação (k4) e acetilação da histona H3 no rim diabéticoDiminuir a expressão de Bmp6 e aumentar a expressão de Mmp13 no rim diabético Nefropatia diabética induzida por STZ em ratos Sprague Dawley 50 e 100 mg/kg In vivo Atenuar alteração no RAS, KEAP-1 e proliferação celular (Ki67)Diminuir pressão arterial sistólica, glicose plasmática, triacilglicerol e colesterol total em ratos com resistência à insulina e diabetes tipo 2Prevenir hipertrofia cardíaca e fibrose cardíaca em ratos diabéticosReduzir expressão de AT1R, A2TR, KEAP, Ki67 e aumentar expressão de ACE2 em ratos com resistência à insulina e diabetes tipo 2Atenuar níveis de H2AK119Ub e H2BK12OUb no tecido cardíaco de ratos com resistência à insulina e diabetes tipo 2 Diabetes tipo 2 e miocardiopatia diabética induzidas por STZ 50 e 100 mg/kg In vivo Melhorar sensibilidade à insulina, hiperglicemia e disfunção renalAumentar níveis de SOD1, GSH e diminuir níveis de TBARS em ratos diabéticosAumentar a enzima conversora de angiotensina I 2 (ACE2)Diminuir receptor tipo 1 de angiotensina II e enzima conversora de angiotensina IIDiminuir expressões de MCP-1 e TGF-β no rim diabético Diminuir expressão de H2AK119Ub no rim diabético Nefropatia diabética induzida por HFD + STZ 50 e 100 mg/kg In vivo
Mecanismo e função da esculetina no tratamento da doença hepática.
Mecanismo Farmacológico Inibição/Ativação/Regulação Negativa/Regulação Positiva Modelo Utilizado Dosagem Aplicação Referência Anti-hepático Reduz triglicerídeos plasmáticos, colesterol e níveis de insulinaAumenta AST e ALT e previne fibrose hepáticaInibe a peroxidação lipídica e aumenta o nível de GSH em ratos alimentados com HFDAumenta a fosforilação de FOXO1 no tecido hepático de ratos alimentados com HFDPrevine o acúmulo de proteína da matriz extracelular no fígado ao reduzir a expressão de TGF-β Fígado gorduroso induzido por HFD em ratos Wistar machos 50 e 100 mg/kg In vivo Regula negativamente genes de síntese lipídica (Fasn, Dgat2, pap) e genes inflamatórios (TLR4, Myd88, NF-kB, TNF-α, IL-6 e MCP-1)Aumenta o nível de SOD e inibe a peroxidação lipídica Fígado gorduroso não alcoólico induzido por HFD em diabetes em camundongos C57BL/6N 0,01% p/p In vivo Aumenta a fosforilação de AMPK-α (Thr172) e ACC (Ser79)Reduz SREBP1c e FASAtiva a via de sinalização AMPK Acúmulo lipídico induzido por ácidos graxos livres em células HepG2 humanas 25, 50 e 100 µM In vitro