Pectina extraída da casa da melancia (Citrullus lanatus) administrada por via oral em camundongos : efeitos em macrófagos peritoneais

Abstract

Resumo: Polissacarídeos vegetais têm sido amplamente estudados devido aos seus expressivos efeitos imunomoduladores e baixa toxicidade. Dentre os polissacarídeos vegetais com ampla aplicabilidade, destaca-se a classe das pectinas. Foi demonstrado que pectinas podem interagir com receptores presentes na membrana de macrófagos, importantes células do sistema imune inato, e desencadear cascatas de respostas intracelulares, resultando na ativação destas células para realizar fagocitose, sintetizar e liberar mediadores, como espécies reativas de oxigênio, óxido nítrico e diferentes citocinas - capacitando o sistema imunológico a responder de forma rápida e eficiente a uma diversidade de patógenos e reações adversas no hospedeiro. Pectinas in natura são fibras dietéticas e não podem ser absorvidas pelo epitélio do intestino delgado por apresentarem alta massa molecular, entretanto, quando a pectina é modificada, obtém-se um polímero de menor massa molecular e que poderia ser absorvido pelo intestino delgado, acessando a circulação e promovendo respostas imunomoduladoras. Considerando o descrito, o presente estudo avaliou o efeito do tratamento por via oral de três pectinas sobre a ativação de macrófagos de camundongos visando estabelecer uma possível relação entre estrutura e atividade biológica. Os biopolímeros utilizados foram: uma pectina extraída da casca da melancia (Citrullus lanatus), denominada LW, a pectina LW modificada (LWM) e uma pectina cítrica comercial modificada (MCP). Os resultados demonstraram que a modificação química por tratamento ácido e alcalino diminuiu o grau de metil esterificação (DM) e aumentou o teor de RG I da pectina nativa. Em relação aos efeitos em macrófagos peritoneais in vitro, apenas a LW reduziu em ~28% e ~32% a viabilidade destas células, nas concentrações de 250 e 500 µg/mL, respectivamente, após 48h de incubação. Nesta condição, não houve alteração na produção de óxido nítrico por nenhuma das pectinas. Em macrófagos de animais tratados por via oral com as pectinas (200 mg/Kg), por cinco dias, foi observado aumento na atividade fagocítica. Da mesma forma, o número de macrófagos com perfil morfológico característico de ativação obtidos desses animais foi significativamente aumentado em 21,5%; 28% e 36,2% para LW, LWM e MCP, respectivamente. Não foi detectado nível significativo de óxido nítrico no fluido peritoneal dos animais tratados com as pectinas. Os resultados do presente estudo mostraram que a redução do grau de metil esterificação da pectina LW, em conjunto com o aumento de RG I, não alterou a habilidade deste polímero na ativação de macrófagos frente aos parâmetros avaliados, produção de óxido nítrico, mudanças na morfologia e na atividade fagocítica, quando administrados por via oral.

Abstract: Plant polysaccharides have been extensively studied due to their potent immunomodulatory effects and low toxicity. In fact, plant polysaccharides has varied applicability, specially pectins class. It has been shown that pectins can interact with receptors present on macrophages, important cells of the innate immune system, and trigger cascades of intracellular responses, resulting in the activation of these cells to perform phagocytosis, synthesize and release mediators, such as reactive oxygen species, nitric oxide and different cytokines - enabling the immune system to respond quickly and potently to a variety of pathogens and adverse reactions in the host. Pectins In nature are dietary fibers and cannot be absorbed by the epithelium of the small intestine, however, when pectin is modified, a lower molecular mass polymer is obtained, which can be absorbed by the epithelium of the small intestine, accessing the circulation and leading to immunomodulatory responses. The present study evaluated the effect of oral treatment of three pectins on the activation of mouse macrophages in order to establish a possible relationship between structure and biological activity. The biopolymers used were: a pectin extracted from watermelon (Citrullus lanatus) rind, called LW, modified LW pectin (LWM) and a modified commercial citrus pectin (MCP). The results demonstrate that the chemical modification decreased the degree of methyl esterification (DM) and increased the RG I content. Regarding the effects on peritoneal macrophages in vitro, only LW reduced the cell viability of these cells by ~28% and ~32% cells, at concentrations of 250 and 500 µg/mL, respectively, after 48h of incubation. In this condition, there was no change in the production of nitric oxide by any of the pectins. In macrophages from animals treated orally with pectins (200 mg/Kg) for five days, an increase in phagocytic activity was observed. Likewise, the number of macrophages with a characteristic morphological profile of activation obtained from these animals was significantly increased by 21.5%; 28% and 36.2% for LW, LWM and MCP, respectively. In the in vitro evaluation, in the peritoneal fluid of mice treated with pectins, there was also no stimulus for the production of nitric oxide. The results of the present study showed that the reduction in the degree of methyl esterification of LW pectin, and increased RG I, did not alter the ability of this polymer to activate macrophages in relation to the parameters evaluated, nitric oxide production, changes in morphology and phagocytic activity, when administered orally.