Efeito inibitório de óleos essenciais sobre Trypanosoma cruzi

Abstract

Resumo: A doença de Chagas, cujo agente etiológico é o protozoário Trypanosoma cruzi, afeta cerca de 10 milhões de pessoas no mundo. O tratamento para a doença é baseado em apenas dois fármacos, o benzonidazol e o nifurtimox, os quais apresentam uma variedade de efeitos colaterais. Devido às dificuldades de tratamento, há urgência na busca por novos fármacos. Uma das alternativas é a procura por produtos naturais que sejam efetivos contra o T. cruzi. Óleos essenciais são misturas complexas de metabólitos secundários que podem ser obtidas de qualquer parte de uma planta. Em vista desta problemática, o presente estudo teve como objetivo avaliar o a atividade in vitro sobre o T. cruzi dos óleos essenciais (OEs) de Cinnamomum zeylanicum (canela), Citrus limon (limão), Cymbopogon nardus (capim citronela), Eucalyptus citriodora, Eucalyptus globulus, Eugenia uniflora (pitanga), Myrocarpus frondosus (cabreúva), Pinus sp. (pinho) e Rosmarinus officinalis (alecrim). Triagem da atividade inibitória destes OEs sobre formas epimastigotas de T. cruzi, utilizando o método colorimétrico do MTT, mostrou que o OE mais efetivo foi o de canela (CI50 = 24,5 ?g/ml), seguido dos OEs de cabreúva (CI50 = 60,87 ?g/ml) e pitanga (CI50 = 70 ?g/ml). A CI50 calculada para o benzonidazol foi de 15,8 ?g/ml. Os OEs de E. citriodora, E. globulus e alecrim não foram ativos em concentrações de até 300 ?g/ml. Avaliação da citotoxicidade dos OEs sobre células Vero, medida pelo teste colorimétrico do MTT, mostrou que o OE menos citotóxico foi o de limão, com CC50 = 281,69 ?g/ml e o mais citotóxico foi o de canela, com CC50= 49,4 ?g/ml. O índice de seletividade (IS) do benzonidazol foi 9,33, evidenciando sua menor citotoxicidade in vitro quando comparado com os IS dos OE avaliados, como o de canela (2,05), limão (2,63) e pitanga (2,46). A partir dos resultados da triagem continuou-se a avaliação sobre outras formas de T. cruzi (amastigotas intracelulares e tripomastigotas metacíclicos) com o OE de canela. Em formas tripomastigotas metacíclicas a CI50 foi de 5,05 ?g/ml e na metaciclogênese in vitro foi de 18,2 ?g/ml. Em amastigotas intracelulares a CI50 foi de 20 ?g/ml. Avaliação por citometria de fluxo do potencial de membrana mitocondrial (rodamina 123) e da viabilidade celular (iodeto de propídio) de epimastigotas tratados por 24 horas com 24 ?g/ml (?CI50) do OE de canela não mostrou nenhuma alteração nas células tratadas, quando comparadas a epimastigotas não-tratados. Análise do OE de canela por GC-MS encontrou majoritariamente (E)-cinamaldeído (81,52%) e eugenol (16,68%) e em menor quantidade (E)-cariofileno (1,19%), (E)-acetato de cinamila (0,01%) e ?-humuleno (0,12%). Em resumo, nossos dados demostraram que o óleo essencial de canela é ativo sobre as três formas evolutivas de Trypanosoma cruzi (epimastigota, tripomastigota e amastigota) e interfere na diferenciação celular in vitro deste parasita, sendo esta atividade tão eficaz quanto, ou melhor, que a descrita para outros OEs (ou seus principais constituintes) avaliados na literatura. Assim, o óleo essencial de canela representa um forte candidato a maiores estudos visando melhorar a seletividade deste OE sobre tripanosomatideos patogênicos.

Abstract: Chagas disease, the etiological agent being the protozoan Trypanosoma cruzi, affects approximately 10 million people worldwide. Disease treatment is based on only two drugs, nifurtimox and benznidazole, which exhibit a variety of side effects. Due treatment difficulties, there is urgency in the search for new drugs. One alternative is to look for effective natural products against T. cruzi. Essential oils are complex mixtures of secondary metabolites that can be obtained from any part of a plant. In view of this problem, the present study aimed to evaluate the in vitro inhibitory potential of essential oils (EOs) from Cinnamomum zeylanicum (cinnamon), Citrus limon (lemon), Cymbopogon nardus (citronella grass), Eucalyptus citriodora, Eucalyptus globulus, Eugenia uniflora (Surinam cherry), Myrocarpus frondosus (cabreúva), Pinus sp. (pine) and Rosmarinus officinalis (rosemary) against T. cruzi. Screening of the inhibitory activity of these EOs on T. cruzi epimastigotes, using MTT colorimetric method, enabled us to demonstrate that the most effective EO was that of cinnamon (IC50 = 24.5 ?g/ml), followed by cabreúva (IC50 = 60.87 ?g/ml) and pitanga (IC50 = 70 ?g/ml). The IC50 of benznidazole was 15.8 ?g/ml. The EOs of E. citriodora, E. globulus and rosemary showed no activity at concentrations up to 300 ?g/ml. Cytotoxicity test on Vero cells, as evaluated by the MTT colorimetric assay, showed that the least cytotoxic EO was lemon with CC50 = 281.69 ?g/ml and the most cytotoxic EO was cinnamon, with CC50 = 49.4 ?g/ml. The selectivity index (SI) of benznidazole was 9.33, showing its lower cytotoxicity in vitro when compared with the IS of the evaluated Eos, as cinnamon (2.05), lemon (2.63) and pitanga (2.46). From the screening results, evaluation was continued with the cinnamon EO over other developmental forms of Trypanosoma cruzi (intracellular amastigotes and metacyclic trypomastigotes). On metacyclic trypomastigotes the IC50 was 5.05 ?g/ml, while on in vitro metacyclogenesis the value was is 18.2 ?g/ml. On intracellular amastigotes, the IC50 was 20 ?g/ml. Flow cytometric evaluation of mitochondrial membrane potential (Rhodamine 123) and cell viability (propidium iodide) of epimastigotes treated for 24 h with ?IC50 cinnamon EO showed no alteration in treated cells as compared to non-treated epimastigotes. Analysis of cinnamon EO by GC-MS showed mainly (E)-cinnamaldehyde (81.52%) and eugenol (16.68%) and in less quantity, (E)-caryophyllene (1.19%), (E)-cinnamyl acetate (0.01%) and ?-humulene (0.12%). In summary, our data showed that cinnamon essential oil is active against the three developmental forms of T. cruzi (epimastigote, trypomastigote and amastigote) and interferes with the process of cell differentiation in vitro of this parasite. This activity is as effective, or better, as that described for other EOs (or their main constituents) evaluated in the literature. Thus, cinnamon essential oil represents a strong candidate for further studies to improve its selectivity on pathogenic trypanosomatids.