pmid: "28579958"
title: "Explorando Mecanismos Farmacológicos da Lavanda"
authors: "López V, Nielsen B, Solas M, Ramírez MJ, Jäger AK"
journal: "Frontiers in pharmacology"
pubdate: "2017"
doi: "10.3389/fphar.2017.00280"
source: "PMC Full Text"
Explorando Mecanismos Farmacológicos da Lavanda
Autores
López V, Nielsen B, Solas M, Ramírez MJ, Jäger AK
Periodico
Frontiers in pharmacology (2017)
Conteudo
Explorando Mecanismos Farmacológicos do Óleo Essencial de Lavanda (Lavandula angustifolia) em Alvos do Sistema Nervoso Central
O óleo essencial de lavanda é tradicionalmente usado e aprovado pela Agência Europeia de Medicamentos (EMA) como fitoterápico para aliviar estresse e ansiedade. Alguns estudos animais e clínicos revelam resultados positivos em modelos de ansiedade e depressão, embora pouca pesquisa tenha sido realizada sobre mecanismos moleculares. Nosso trabalho consistiu em avaliar os efeitos do óleo essencial de lavanda (Lavandula angustifolia) em alvos bem estabelecidos do sistema nervoso central, como MAO-A, SERT, receptores GABAAe NMDA, bem como em modelos in vitro de neurotoxicidade. Os resultados mostraram que o óleo essencial de lavanda e seus principais componentes exercem afinidade pelo receptor NMDA de glutamato de forma dependente da dose, com um valor de IC50 de 0,04 μl/mL para o óleo de lavanda. Além disso, a lavanda e o linalol também foram capazes de se ligar ao transportador de serotonina (SERT), enquanto não apresentaram afinidade pelo receptor GABAA-benzodiazepínico. Em três diferentes modelos de neurotoxicidade, a lavanda não potencializou o insulto neurotóxico e melhorou a viabilidade de células SH-SY5Y tratadas com peróxido de hidrogênio. De acordo com nossos dados, os efeitos ansiolíticos e antidepressivos atribuídos à lavanda podem ser devidos a um antagonismo no receptor NMDA e à inibição do SERT. Este estudo sugere que o óleo essencial de lavanda pode exercer propriedades farmacológicas através da modulação do receptor NMDA, do SERT, bem como da neurotoxicidade induzida por peróxido de hidrogênio.
Introdução
Os óleos essenciais têm uma longa tradição nas ciências farmacêuticas como produtos naturais com aplicações farmacológicas, cosméticas, agroquímicas e nutricionais (Bakkali et al.,). O uso de OE na forma de aromaterapia ou fitoterapia é amplamente difundido, sendo alguns deles usados como agentes para aliviar ansiedade e estresse (Setzer,). A fitoterapia consiste no uso de plantas medicinais com o objetivo de prevenir, curar ou tratar doenças. A aromaterapia pode ser entendida como uma subdivisão da fitoterapia e definida como o uso de óleos essenciais para efeitos terapêuticos. Esses produtos são utilizados há séculos e são aceitos em sistemas de saúde tradicionais ou modernos. As plantas medicinais são amplamente utilizadas para o tratamento de distúrbios do sistema nervoso central (Wheatley,), mas em alguns casos ainda faltam estudos pré-clínicos e clínicos.
Os distúrbios do sistema nervoso central têm grande impacto na sociedade devido ao processo geral de envelhecimento da população, bem como ao estilo de vida. O estresse é um dos transtornos psicológicos mais prevalentes nos países desenvolvidos, levando a outras condições clínicas, como ansiedade, insônia ou depressão.
Benzodiazepínicos (BZD) e inibidores seletivos da recaptação de serotonina (ISRS) são amplamente prescritos como fármacos ansiolíticos e antidepressivos, respectivamente. BZD, como diazepam, lorazepam ou alprazolam, produzem efeitos calmantes através da ligação aos receptores GABAA, mas também podem produzir sonolência e comprometimento cognitivo como reações adversas a medicamentos. ISRS (ex.: fluoxetina, paroxetina, citalopram) são prescritos como antidepressivos porque são capazes de bloquear seletivamente o transportador de serotonina (SERT), mas os efeitos colaterais incluem disfunção sexual e distúrbios neuropsiquiátricos, como tendências suicidas e distúrbios do sono. Ambos os grupos de medicamentos também estão envolvidos em sintomas de abstinência e “efeitos rebote” como resultado da interrupção de sua administração.
Certos OE estão sendo usados como remédios ansiolíticos e o modo de administração pode ser por via oral, mas também por inalação ou combinado com massagem. Um dos óleos essenciais mais populares para transtornos mentais e ansiedade é a lavanda (Lavandula angustifolia Miller ou Lavandula officinalis Chaix). O óleo essencial de lavanda pode ser considerado um dos remédios fitoterápicos de venda livre mais vendidos para ansiedade, estresse e depressão. Estudos revelam alto teor de linalol e acetato de linalila (Da Porto et al.,) e organizações internacionais, como a Organização Mundial da Saúde (OMS), a Cooperativa Científica Europeia de Fitoterapia (ESCOP) ou a Agência Europeia de Medicamentos (EMA) aprovam esta planta medicinal para aliviar o estresse, a inquietação e a ansiedade (Community)1.
A crescente conscientização sobre os efeitos adversos dos medicamentos do sistema nervoso central tem levado ao desenvolvimento de novas estratégias e agentes farmacológicos mais seguros na saúde mental. Enzimas, como a monoamina oxidase (MAO), proteínas, como o SERT, e canais iônicos dependentes de ligante, como os receptores GABAA e NMDA, são alvos terapêuticos na neurofarmacologia. Com o objetivo de contribuir para a fitoterapia baseada em evidências, estudamos os efeitos do óleo essencial de lavanda em alvos farmacológicos envolvidos nas propriedades ansiolíticas e antidepressivas, bem como em modelos in vitro de neurotoxicidade.
Métodos
Óleo essencial de lavanda (LEO) e produtos químicos
Óleo essencial de lavanda pura (L. angustifolia) foi gentilmente fornecido pela Pranarom International (Bélgica). Monoterpenos isolados (linalol, acetato de linalila) foram adquiridos da Fluka. Enzimas, proteínas e reagentes foram obtidos da Sigma. Linalol e acetato de linalila também foram testados quando o óleo essencial de lavanda apresentou uma atividade clara e significativa nos ensaios.
Perfil químico por GC-MS
Embora os óleos essenciais sejam quimicamente caracterizados pela Pranarom International, o LEO foi analisado em laboratório por CG-EM em um sistema de CG Agilent 6890N Network acoplado a um detector seletivo de massas 5973 Network, tensão de aceleração -69,9 eV, registrando massas de 35,00–400,00. Condições de CG: temperatura do injetor: 150°C; programação de temperatura: início 50°C, 20°C/min até 300°C; coluna: capilar HP5MS (5% fenilmetilsiloxano), 30,0 m × 250 μl × 0,25 μm nominal. Gás de arraste: hélio a 1,0 ml/min. Uma biblioteca NIST foi utilizada para comparação dos dados de EM.
Animais e homogenatos de membranas cerebrais
Ratos Sprague Dawley machos adultos foram obtidos da Taconic (Dinamarca). A permissão ética para os estudos foi concedida pelo Comitê de Bem-Estar Animal, nomeado pelo Ministério da Justiça dinamarquês, e todos os procedimentos com animais foram realizados em conformidade com a Diretiva CE 86/609/CEE e as leis dinamarquesas que regulamentam experimentos com animais. Os ratos foram eutanasiados por pessoal competente, as cabeças foram separadas do corpo e os cérebros foram removidos, sendo o cerebelo descartado. O córtex foi pesado e homogeneizado com um Ultra-Turrax usando diferentes tampões a 4°C, e a preparação do tecido em cada caso foi realizada conforme descrito anteriormente (Ransom and Stec,). Os homogenatos de tecido foram ressuspensos e armazenados em alíquotas a −80°C até o uso.
Bioensaios referentes a alvos serotoninérgicos
Inibição da monoamina oxidase-a (Ensaio de MAO-A)
O bioensaio foi realizado em uma microplaca de 96 poços (Saaby et al.,). Cada poço continha 50 μl de diluição de óleo essencial ou DMSO como branco (resultando em uma concentração final nos poços de 0,002, 0,01, 0,02 e 0,1%), 50 μl de solução cromogênica (0,8 mM de ácido vanílico, 417 mM de 4-aminoantipirina e 4 U/ml de peroxidase de rábano-silvestre em tampão fosfato de potássio pH 7,6), 100 μl de 3 mM de tiramina e 50 μl de 8 U/ml de MAO-A. A absorbância foi lida a 490 nm a cada 5 min por 30 min. As interferências de fundo foram deduzidas da mesma forma descrita acima, mas sem a enzima MAO. Os dados foram analisados usando o GraphPad Prism. Os valores de IC50 não puderam ser obtidos porque a maior concentração testada não atingiu 50% de inibição da MAO. A clorgilina foi usada como controle positivo.
Ensaio do transportador de serotonina (ensaio de ligação de [3H]-citalopram)
O ensaio foi realizado com base no método de Nielsen et al.. 25 μl de três diferentes concentrações de óleo essencial foram misturados com 50 μl de 4 nM de [3H]-Citalopram e 225 μl de suspensão de córtex de rato, resultando em uma concentração final dos óleos essenciais no ensaio de 0,08, 0,4 e 0,8%. Todos os componentes foram previamente dissolvidos em tampão (50 mM de Tris-base; 120 mM de NaCl; 5 mM de KCl a pH 7,5). Tubos de plástico foram colocados em banho de gelo, os reagentes foram adicionados e os tubos foram misturados e, em seguida, deixados em temperatura ambiente (aproximadamente 22°C) por 2 h. Após a incubação, 5 ml de tampão gelado foram adicionados às amostras e elas foram filtradas através de filtros de vidro GC-50 Advantec sob vácuo e imediatamente lavadas uma vez com mais 5 ml de tampão gelado. Tubos de controle (com tampão em vez de OE) e tubos cegos (com 25 μl de paroxetina 120 μM em vez de OE) foram feitos em cada execução para determinar a ligação total e inespecífica. A quantidade de radioatividade foi determinada transferindo os filtros de vidro para tubos de cintilação e adicionando 4 ml de Ultimo Gold XR. Os tubos de cintilação foram colocados no escuro por 30 min antes de serem medidos em um analisador Tri-CARB 2100 TR. Três experimentos independentes foram realizados em triplicata. O citalopram não radioativo foi usado como referência. Linalol e acetato de linalila foram testados. A ligação específica de [3H]-citalopram foi determinada usando a fórmula: % ligação = [dpm(óleo essencial)-dpm(ligação inespecífica)/dpm(ligação total)-dpm(ligação inespecífica)] × 100.
Bioensaios em receptores ionotrópicos
Afinidade pelo receptor GABAA (ensaio de ligação de [3H]-Ro 15-1788)
A preparação da membrana foi lavada com tampão gelado (50 mM de Tris-citrato pH 7,1). A suspensão foi centrifugada a 0–4°C por 10 min a 27.000 × g. O pellet foi ressuspenso em tampão Tris-citrato (2 mg de tecido original por ml) e usado para o ensaio. 25 μl de 3H-Ro 15-1788 (flumazenil) foram adicionados a 25 μl de soluções teste (10, 1 e 0,1 mg/ml) e 500 μl de preparação de membrana. A ligação total e inespecífica foi medida usando tampão ou diazepam (concentração final do ensaio de 1 μM). Após incubação por 40 min em banho de gelo, 5 ml de tampão gelado foram adicionados às amostras e vertidos sobre filtros de fibra de vidro Adventic (GC-50) sob vácuo, e imediatamente lavados com mais 5 ml de tampão gelado. A quantidade de radioatividade dos filtros foi medida por cintilação líquida convencional usando Ultimo Gold XR como fluido de cintilação. O clonazepam foi usado como controle positivo.
Afinidade pelo receptor NMDA (ensaio de ligação de [3H]-CGP39653)
A afinidade por receptores NMDA nativos foi determinada usando 2 nM de [3H]-CGP 39653 (Sills et al.,) com algumas modificações. No dia do ensaio, as membranas congeladas foram rapidamente descongeladas e homogeneizadas em 30 volumes de tampão Tris-HCl gelado, pH 7,4 (50 mM contendo 2,5 mM de CaCl2), e centrifugadas (48.000 × g por 10 min). Esta etapa foi repetida três vezes. O sedimento final foi ressuspenso em tampão gelado, correspondendo a aproximadamente 0,4–0,5 mg de proteína/ml. A ligação foi realizada em alíquotas compostas por 25 μL de [3H]-CGP 39653, 25 μL de solução teste e 200 μL de suspensão de membranas e incubada a 0° por 60 min. A ligação inespecífica foi determinada usando 1 mM de (S)-Glu. A ligação foi interrompida por filtração através de filtros Whatman GF/C usando um coletor de células Packard Filter-Mate de 96 poços, e os filtros foram lavados com 3 × 250 μL de tampão gelado. Após secagem, 30 μL de Microscint 0 (Perkin-Elmer) por poço foram adicionados e o filtro foi contado em um Topcounter (Perkin-Elmer). Linalol e acetato de linalila também foram testados neste ensaio.
Neuroproteção em células SH-SY5Y
Cultura de células de neuroblastoma SH-SY5Y
As células foram cultivadas em DMEM (Gibco, ref. 41966-029) contendo vermelho de fenol (PR), L-Glutamina (1 mM) e piruvato de sódio (1 mM) e foram suplementadas com 10% de SBF (Gibco), penicilina (100 U/mL, Gibco) e estreptomicina (100 U/mL, Gibco). As células foram mantidas a 37°C em umidade saturada (5% de CO2). Células não diferenciadas foram plaqueadas em placas de 48 poços (Corning), a uma densidade de 5 × 104 células por poço e foram utilizadas 48 h após a semeadura.
Preparação das espécies solúveis de Aβ25–35
O fragmento Aβ25–35 foi adquirido dos laboratórios Sigma-Aldrich (ref. A4559-1MG). 1 mg do fragmento Aβ25–35 foi dissolvido em 1 mL de água tipo II e congelado a -20°C até uso posterior. Diferentes concentrações de Aβ25–35 (5, 10 e 15 μM) foram incubadas em DMEM sem vermelho de fenol (Gibco, 31053-028) a 37°C por 3 dias para obter as formas oligoméricas.
Tratamento celular e ensaio de viabilidade celular MTT
As células SH-SY5Y foram tratadas com diferentes concentrações de LEO (0,05; 0,1; 0,5 e 1 μL/mL) ou tempo de incubação (0, 2 e 24 h), seguido por peróxido de hidrogênio (100, 200, 400, 800 e 1.600 μM), malonato (0 ou 50 mM) ou Aβ25–35 (5, 10 e 15 μM).
A viabilidade celular foi examinada pelo ensaio de brometo de 3,4,5-dimetiltiazol-2-il-2,5-difeniltetrazólio (MTT). O ensaio MTT é um ensaio colorimétrico para medir a atividade de enzimas celulares em células vivas em resposta a potenciais tóxicos. Após o tratamento celular, o meio de cultura foi substituído por uma solução de 5 mg/mL de MTT (Sigma-Aldrich) em DMEM (Gibco, 31053-028). As células foram incubadas com a solução de MTT por 2 h na incubadora de células (5% de CO2 e 37°C). Em seguida, a solução de MTT foi descartada e DMSO foi adicionado aos poços. Alíquotas foram transferidas para uma placa de 96 poços, e a absorbância foi medida a 595 nm em um leitor de placas. Os resultados foram expressos como porcentagens das células controle não tratadas.
Análises estatísticas
Os dados são expressos como média ± EP (figuras) ou média ± DP (tabelas) de pelo menos três experimentos independentes realizados em dias diferentes e em triplicatas. O GraphPad Prism foi utilizado para calcular os valores de IC50 e detectar diferenças significativas. O teste t de Student ou ANOVA foi realizado para a análise dos dados.
Resultados
Perfil químico por CG-EM
De acordo com as análises de CG-EM, o óleo essencial de lavanda continha principalmente os seguintes monoterpenos: acetato de linalila (52,1%), linalol (37,4%), acetato de geranila (5,4%) e β-cariofileno (5,1%).
Inibição da monoamina oxidase A (ensaio de MAO-A)
Não foi detectada inibição da MAO A (dados não mostrados).
Ensaio do transportador de serotonina (ensaio de ligação de [3H]-citalopram)
Os efeitos do OEL no SERT são apresentados na Tabela 1, mostrando atividade moderada neste ensaio (valor de IC50 do citalopram foi de 1,3 nM). O OEL deslocou significativamente o 3H-citalopram da ligação ao SERT de forma dependente da dose, o que significa que o OEL pode ter um efeito semelhante a antidepressivo através deste transportador específico. Este efeito também foi detectado para o linalol, um dos principais constituintes do óleo essencial de lavanda (Figura 1), mas não para o acetato de linalila.
Atividade do óleo essencial de lavanda (OEL) no transportador de serotonina (SERT) e no receptor ionotrópico GABAA.
Amostras SERT (% ligação de 3H-Citalopram) 0,8 μl/ml 4 μl/ml 8 μl/ml OEL 105,4 ± 0,9 77,6 ± 2,7* 37,8 ± 16,0*** GABAA (% ligação de 3H-Flumazenil) 0,045 μl/ml 0,45 μl/ml 4,5 μl/ml OEL 100,3 ± 9,5 100,1 ± 0,8 105,2 ± 9,3
p < 0,05;
p < 0,001 vs. a menor concentração testada (0,8 μl/ml no ensaio do SERT ou 0,045 μl/ml no ensaio do GABA). Os dados são média ± DP de três experimentos independentes realizados em triplicatas.
Porcentagem de ligação de 3H-Citalopram induzida por diferentes concentrações de linalol no ensaio do SERT. O acetato de linalila não apresentou afinidade pelo transportador de serotonina (dados não mostrados). ***p < 0,0001 vs. a menor concentração testada.
Afinidade pelo receptor GABAA (ensaio de ligação de [3H]-Ro 15-1788)
A afinidade pelo receptor GABAA-benzodiazepínico, que pode levar a um efeito calmante nos nervos, não foi detectada (Tabela 1). O OEL não teve efeito na ligação a este receptor ionotrópico. Clonazepam (IC50 0,002 nM) foi utilizado como fármaco controle positivo.
Afinidade pelo receptor NMDA (ensaio de ligação de CGP39653)
Verificou-se que o Óleo Essencial de Lavanda (OEL) é ativo no ensaio de ligação de CGP39653. A Figura 2 mostra o perfil das afinidades pelo receptor NMDA e a Tabela 2 apresenta os resultados em termos de valores de IC50 e Ki. Pode-se observar que a lavanda foi significativamente ativa, apresentando uma clara atividade dose-resposta (Figura 2A). Neste caso, o linalol e o acetato de linalila também foram testados, mostrando propriedades de ligação ao receptor NMDA (Figura 2B).
Afinidade do óleo essencial de lavanda (A) e do linalol e acetato de linalila (B) pelo receptor NMDA de glutamato. Os estudos de deslocamento de [3H]CGP39653 foram realizados em membranas obtidas a partir de homogeneizados de cérebro de rato.
Valores de IC50 e Ki do óleo essencial de lavanda (OEL) e monoterpenos no ensaio de ligação [3H]CGP39653.
Óleo essencial IC50 (μl/ml) Ki (μl/ml) OEL 0,04 ± 0,09 0,026 [0,022;0,030] Monoterpenos IC50 (mM) Ki (mM) Acetato de linalila 0,74 ± 0,18** 0,54 [0,47;0,62] Linalol 2,97 ± 0,63 2,3 [2,1; 2,6]
p < 0,01 vs. linalol; cada valor de IC50, determinado a partir da curva “dose-resposta”, foi convertido no valor de Ki usando a equação de Cheng Prusoff: (Ki = IC50 × [1/([L]/KD) + 1]). (S)-Glu tem um valor de Ki de 0,02 μM.
Efeitos do óleo de lavanda contra o peróxido de hidrogênio em células SH-SY5Y
Conforme ilustrado na Figura 3A, quando 1 μl/ml de óleo de lavanda foi incubado 0 h antes da adição de peróxido de hidrogênio (H2O2), o óleo de lavanda produziu apenas uma diferença significativa (*p < 0,05, ANOVA de duas vias) em 1.600 μM de H2O2. O mesmo resultado foi obtido quando o óleo de lavanda foi incubado 2 h antes da adição de H2O2 (*p < 0,05, ANOVA de duas vias) (Figura 3B). Como mostrado na Figura 3C, quando o óleo de lavanda foi incubado 24 h antes da adição de H2O2, uma reversão significativa da morte celular foi obtida em 400, 800 e 1.600 μM de H2O2 (*p < 0,05, ANOVA de duas vias).
Efeito de 1 μl/ml de óleo essencial de lavanda (OEL) sobre a toxicidade induzida por peróxido de hidrogênio em células SH-SY5Y em 0 (A), 2 (B) e 24 h (C). *p < 0,05 vs. apenas meio.
Efeitos do óleo de lavanda contra o malonato em células SH-SY5Y
O óleo de lavanda não protegeu contra a toxicidade induzida por malonato em nenhuma das concentrações (0,05, 0,1, 0,5 e 1 μL/mL) ou tempos de incubação testados (0, 2 ou 24 h; Figura 4).
Efeito do óleo essencial de lavanda sobre a toxicidade induzida por malonato em células SH-SY5Y em 0 (A), 2 (B) e 24 h (C). ****p < 0,0001 vs. 0 mM de malonato na respectiva concentração de lavanda.
Efeitos do óleo de lavanda contra Aβ25–35 em células SH-SY5Y
Conforme observado na Figura 5, o óleo de lavanda produziu apenas um efeito significativo contra a toxicidade induzida por 15 μM de Aβ25–35 quando foi incubado 2 h antes da adição da toxina (**p < 0,01, ANOVA de duas vias; Figura 5B).
Efeito de 1 μl/ml de óleo essencial de lavanda (OEL) sobre a toxicidade induzida por beta-amiloide em células SH-SY5Y em 0 (A), 2 (B) e 24 h (C). **p < 0,01 vs. 15 μM de beta-amiloide (apenas meio).
Discussão
A lavanda é usada em farmácia, fitoterapia e aromaterapia para tratar distúrbios do sistema nervoso central, como ansiedade, estresse e distúrbios do sono. Este óleo essencial é um dos remédios naturais mais vendidos e uma ferramenta terapêutica comum para fisioterapeutas e quiropráticos.
Recentemente, houve um aumento no uso de terapias naturais devido aos conhecidos efeitos colaterais de medicamentos comuns para o SNC, como os (BZD) e inibidores seletivos da recaptação de serotonina (ISRS). Embora os BZD e ISRS tenham sido amplamente utilizados em neurofarmacologia, há a necessidade de desenvolver novas ferramentas terapêuticas que desempenhem um papel tanto na prevenção quanto no tratamento de distúrbios leves do SNC.
Nesse sentido, a aromaterapia e alguns óleos essenciais têm sido utilizados há décadas para induzir efeitos calmantes no sistema nervoso e propriedades de melhora do humor (Dobetsberger e Buchbauer,). A aromaterapia é uma forma de medicina complementar e alternativa (MCA) que utiliza óleos essenciais de plantas para afetar o humor ou a saúde do paciente (Wheatley,), e alguns estudos clínicos sugerem que óleos essenciais inalados ou aplicados topicamente, como a lavanda, exercem efeitos psicológicos e no sistema nervoso central (Perry e Perry,). Também foi recentemente afirmado que os óleos essenciais podem atuar como antidepressivos devido ao seu papel importante nas vias dos neurotransmissores, principalmente no sistema serotoninérgico (Lv et al.,).
Certos estudos relataram propriedades farmacológicas dos óleos essenciais, mas há pouca pesquisa sobre os mecanismos moleculares subjacentes aos efeitos no SNC. A capacidade do óleo essencial de lavanda de interagir com alvos neurofarmacológicos, como MAO-A, SERT e receptores ionotrópicos (GABAA e NMDA), foi testada, bem como o potencial protetor contra agentes neurotóxicos, como peróxido de hidrogênio, malonato e peptídeo amiloide.
Foi surpreendente que o OEL teve a capacidade de se ligar ao receptor NMDA, o que foi medido através do ensaio de ligação CGP39653. O CGP39653 é um antagonista competitivo, sendo atualmente o ligante de escolha para marcar receptores NMDA. Os receptores NMDA são classificados neuroquimicamente como receptores ionotrópicos de glutamato (iGLURs) e estão envolvidos em certos distúrbios neurológicos e psiquiátricos, como epilepsia, danos por convulsões prolongadas, parkinsonismo, etc. Por esta razão, os iGLURs são considerados alvos farmacológicos na pesquisa e desenvolvimento de medicamentos. O OEL foi capaz de deslocar a ligação do CGP39653 de forma dose-dependente, o que significa que este óleo pode exercer efeitos calmantes no sistema nervoso através da modulação dos receptores NMDA. Esta é a primeira vez que essa afinidade é relatada e este fato poderia explicar as propriedades anti-agitação que foram encontradas para esses produtos em estudos animais e alguns estudos clínicos (Bradley et al.,; Faturi et al.,; Kasper et al.,; Tsang e Ho,; Woelk e Schlaefke,; Chioca et al.,; Goes et al.,; Hritcu et al.,; Schuwald et al.,). A ativação do receptor NMDA pelo glutamato também está envolvida na neurotoxicidade, portanto, nosso óleo essencial pode exercer neuroproteção através do bloqueio deste receptor ionotrópico.
De acordo com nossos dados, esses resultados estão na faixa de outros produtos naturais que foram relatados como apresentando atividade neste alvo (Cho et al.,; Pedersen et al.,; Marchetti et al.,).
O óleo essencial de lavanda demonstrou atividade em estudos com animais e humanos, mas, de acordo com Koulivand et al., devido a inadequações metodológicas, tamanhos amostrais pequenos, variações nos métodos de administração ou ausência de placebos ou grupos de controle nos estudos, são necessários experimentos mais padronizados para confirmar os benefícios da lavanda em distúrbios do SNC. Os mecanismos moleculares envolvidos nos efeitos da lavanda foram sugeridos em outros estudos. Por exemplo, Huang et al. sugerem que o óleo essencial de lavanda inibiu reversivelmente as correntes induzidas por GABA de maneira dependente da concentração (0,01–1 mg/mL), enquanto nenhuma inibição das correntes induzidas por NMDA ou AMPA foi observada. Em um estudo recente, Schuwald et al. identificaram um óleo essencial de lavanda padronizado (Silexan) como um ansiolítico potente, inibindo canais de cálcio dependentes de voltagem em sinaptossomos, neurônios hipocampais primários e linhagens celulares com superexpressão estável, na mesma faixa que a pregabalina.
Sabe-se que o óleo essencial de lavanda contém monoterpenos como linalol e acetato de linalila, que parecem ser responsáveis pela atividade de acordo com nossos dados e trabalhos anteriores (Cline et al.; Linck et al.; Souto-Maior et al.). A capacidade do linalol de interagir com o sistema glutamatérgico e o receptor NMDA não é nova, pois já foi descrita anteriormente por outros autores (Elisabetsky et al.; Silva Brum et al.; Aprotosoaie et al.); no entanto, a capacidade do acetato de linalila de se ligar ao receptor NMDA não foi encontrada em relatos de trabalhos anteriores. Parece que os efeitos ansiolíticos do óleo essencial de lavanda se devem ao fato de seus principais monoterpenos, linalol e acetato de linalila, interagirem com o receptor NMDA.
É muito difícil estabelecer relações estrutura-atividade porque o acetato de linalila foi inativo no ensaio de SERT, enquanto a atividade desse composto foi ligeiramente maior que a do linalol no ensaio de ligação ao receptor NMDA. O linalol e o acetato de linalila são metabólitos secundários classificados como monoterpenos com estrutura semelhante, consistindo em uma cadeia hidrocarbonada linear de 10 carbonos (linalol) ou 11 (acetato de linalila), sendo o acetato de linalila o éster do linalol. O grupo hidroxila livre no linalol parece ser determinante para a atividade no SERT. Por outro lado, a atividade no receptor NMDA é aumentada quando o grupo acetato está presente no composto denominado acetato de linalila; o limoneno, outro composto monoterpênico encontrado em alta concentração em óleos essenciais cítricos, também demonstrou atividade ansiolítica com outros alvos envolvidos (de Almeida et al.; Lima et al.).
Outros óleos essenciais demonstraram produzir alterações nos neurotransmissores cerebrais que podem explicar suas propriedades anti-agitação. Por exemplo, o óleo essencial de ylang-ylang (Cananga odorata) mostrou efeitos ansiolíticos em camundongos machos, diminuindo a concentração de dopamina no estriado e aumentando a concentração de serotonina no hipocampo (Zhang et al.,). Surpreendentemente, o linalol é um dos principais componentes deste óleo essencial. Os óleos essenciais obtidos de Eugenia uniflora também demonstraram atividades semelhantes às de antidepressivos em modelos animais, com o envolvimento dos sistemas serotoninérgico e adrenérgico (Victoria et al.,). O óleo essencial de Melissa officinalis, também usado como sedativo natural, demonstrou um efeito depressor na neurotransmissão, mas nenhuma inibição das correntes induzidas por NMDA ou AMPA foi detectada (Abuhamdah et al.,). O óleo essencial de Citrus aurantifolia (laranja amarga) também exibiu efeitos semelhantes aos ansiolíticos mediados por receptores 5-HT(1A) (Costa et al.,). Todos esses trabalhos sugerem a ideia de que o sistema serotoninérgico está envolvido nos efeitos calmantes nervosos dos óleos essenciais.
Também observamos que a lavanda e o linalol inibem alvos serotoninérgicos, como o SERT, o que pode explicar por que a lavanda mostrou efeitos semelhantes aos de antidepressivos em modelos animais e humanos (Cavanagh e Wilkinson,; Akhondzadesh et al.,; Hritcu et al.,). No entanto, não observamos efeitos no receptor GABAA, o que está de acordo com os resultados de um estudo recente (Chioca et al.,).
Este estudo foi concluído usando neuroblastos de tecido neural humano (SH-SY5Y) expostos a diferentes agentes neurotóxicos. A lavanda foi capaz de proteger as células do insulto tóxico gerado pelo peróxido de hidrogênio, embora não tenha sido capaz de reduzir a toxicidade do malonato. Os resultados da toxicidade induzida pelo peptídeo beta-amiloide não são conclusivos. No entanto, essa atividade parece estar de acordo com um estudo anterior em que o óleo essencial de lavanda mostrou propriedades neuroprotetoras contra a toxicidade induzida por peróxido de hidrogênio em células PC12 (Xu et al.,). Os autores concluem que a lavanda protegeu as células reduzindo LDH, liberação de NO, acúmulo intracelular de ROS e perda de MMP.
Conclusão
Nosso estudo revela pela primeira vez que a lavanda exerce afinidades de ligação a receptores com uma atividade relevante no receptor NMDA. De acordo com nossos dados, podemos afirmar que as atividades anti-agitação e antidepressiva da lavanda podem ser atribuídas, pelo menos em parte, à modulação do receptor NMDA, bem como à inibição do SERT. O óleo essencial de lavanda também protegeu as células SH-SY5Y da neurotoxicidade induzida por peróxido de hidrogênio.
Contribuições dos autores
VL concebeu o estudo, realizou atividades farmacológicas in vitro (testes de inibição enzimática, afinidades por receptores e transportadores), executou a análise de dados e escreveu o manuscrito. BN realizou o ensaio de atividade do NMDA. MS e MR realizaram os ensaios celulares com neuroblastos. AJ supervisionou todo o trabalho.
Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
1Monografia herbal comunitária sobre Lavandula angustifolia Mill., aetheroleum., EMA/HMPC/143181/2010 (http://www.ema.europa.eu/ema/).
Referências
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Abreviaturas
SNC
sistema nervoso central
OEL
óleo essencial de lavanda
GABA
ácido γ-aminobutírico
iGLURs
receptores ionotrópicos de glutamato
MAO-A
monoamina oxidase A
NMDA
n-metil-D-aspartato
SERT
transportador de serotonina
ISRS
inibidor seletivo de recaptação de serotonina.