Estudo morfo-anatômico, química e avaliação dos efeitos imunomodulador e antidiabético de Musa x paradisiaca L.

Abstract

Resumo: Musa x paradisiaca, conhecida como banana, é largamente cultivada em regiões tropicais. Diferentes partes desta planta, especialmente inflorescências, têm sido utilizadas para o tratamento de várias doenças na medicina tradicional. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito imunomodulador e antidiabético dos extratos de flores e brácteas de M. x paradisiaca. Uma revisão sistemática foi conduzida com base nas recomendações da Colaboração Cochrane e PRISMA para avaliar as propriedades de Musa spp. como alternativa para o controle do diabetes mellitus. A inflorescência foi coletada em Morretes-PR, identificada no Herbário do Museu Botânico de Curitiba. Um estudo morfo-anatômico foi realizado para caracterização das flores e brácteas por microscopia de luz. Os extratos foram preparados a partir do material vegetal seco, utilizando diferentes solventes e extração assistida por ultrassom. Os extratos foram comparados em relação ao teor de compostos fenólicos totais utilizando um planejamento experimental do tipo centroide simplex. Adicionalmente, os compostos majoritários foram identificados por CLAE-DAD-EM. A atividade dos extratos aquosos e hidroetanólicos na via clássica e alternativa do sistema complemento foram avaliados por ensaio hemolítico in vitro. Além disso, a atividade antidiabética dos extratos aquosos e frações metanólicas foi avaliada em ratos diabéticos induzidos com estreptozotocina. Eles foram tratados durante 20 dias com os extratos ou insulina. Também foram analisadas alterações histológicas hepática e renal dos animais. De acordo com a revisão sistemática, 17 artigos foram incluídos, os quais apontam para o potencial antidiabético dos extratos de flores de Musa spp. No estudo morfoanatômico, as características identificadas foram: brácteas com epiderme unisseriada, feixes de fibras próximas ao floema e distribuídos no mesófilo, estômatos tetracíticos em ambas as faces e presença de papilas; tépalas com epiderme pluriestratificada e feixes vasculares alinhados ao lado da face abaxial; anteras tetrasporangiais com feixe vascular único e colateral e ovário trilocular com epiderme unisseriada. Em relação a influência dos solventes no teor de compostos fenólicos totais extraídos, tanto para as brácteas como para as flores, a mistura de solventes água e etanol representou a melhor extração quantitativa para essses compostos. Na caracterização química foram identificados 15 compostos, dentre eles fenilpropanoides derivados do ácido p-cumárico, ácido cafeico, ácido ferúlico e um flavonol glicosilado. Na avaliação da atividade imunomoduladora in vitro, os extratos apresentaram atividade inibidora significativa da via clássica do sistema complemento, destacando-se o resultado do extrato hidroetanolico da bráctea. No estudo in vivo, os grupos tratados com extratos aquosos da bráctea e fração metanólica da flor apresentaram efeito significativo no perfil glicêmico pós-sobrecarga de glicose em comparação ao grupo não-tratado. Além disso, os extratos promoveram uma redução na glicemia de jejum e redução nas alterações histológicas hepáticas e renais dos animais. Os resultados encontrados neste trabalho mostraram o potencial imunomodulador na via clássica do sistema complemento e antidiabético das flores e brácteas de M. x paradisiaca. Adicionalmente, os extratos na concentração de 200 mg/kg apresentaram um efeito protetor nos tecidos hepático e renal dos ratos com diabetes induzida por estreptozotocina. Esses efeitos podem estar relacionados a presença dos compostos fenilpropanoides derivados do ácido p-cumárico.

Abstract: Musa x paradisiaca is widely cultivated in tropical regions. Extracts of parts of this plant, especially inflorescences, have been used for the treatment of various diseases in traditional medicine. The aim of this study was to evaluate the immunomodulatory and antidiabetic effects of the extracts of flowers and bracts of M. x paradisiaca. A systematic review was conducted based on the recommendations of the Cochrane Collaboration and PRISMA to evaluate the properties of Musa spp. as a natural alternative for the control of diabetes mellitus. The inflorescence was collected in Morretes-PR and was identified in the Herbarium of the Botanical Museum of Curitiba. A morpho-anatomical study was performed to characterize the flowers and bracts by light microscopy. The extracts were prepared from dry plant material using different solvents and ultrasonic assisted extraction. The extracts were compared considering the content of total phenolic compounds using a simplex-centroid design. Additionally, the major compounds were identified by HPLC-DAD-MS. The activity of aqueous and hydroethanolic extracts in the classical and alternative pathway of the complement system were evaluated by in vitro hemolytic assay. In addition, the antidiabetic activity of the aqueous extracts and methanolic fractions was evaluated in streptozotocin-induced diabetic rats. Rats were treated for 20 days with extracts or insulin. Hepatic and renal histological changes in these animals were also analyzed. Overall, 17 studies were included in the systematic review, which point to the antidiabetic potential of the Musa spp. In the morpho-anatomical study the following features were identified: uniseriate epidermis, fiber caps next to the phloem, tetracytic stomata on both faces, and the presence of papillose for bracts; tepals with multilayered epidermis and vascular bundles aligned next to abaxial face; tetrasporangiate anthers with single vascular bundle, and trilocular ovary with uniseriate epidermis. In relation to the influence of the solvents on the content of total phenolic compounds extracted, for both bracts and flowers, the mixture of solvents water and ethanol represented the best quantitative extraction for these compounds. In the chemical characterization, 15 compounds were identified, among them phenylpropanoids derived from p-coumaric acid, caffeic acid and ferulic acid, and a glycosylated flavonol. In the in vitro study, the extracts showed significant inhibitory activity of the classical pathway of the complement system, especially the hydroethanol extract of the bract. In the in vivo study, the groups treated with aqueous extracts of the bract and the methanolic fraction of the flower had a significant effect on the glycemic profile after glucose overload when compared to the untreated group. In addition, the extracts promoted a reduction in fasting glycemia and in hepatic and renal histological changes of the animals. The results found in this study showed the immunomodulatory potential in the classical pathway of the complement system and antidiabetic effect of the flowers and bracts of M. x paradisiaca. In addition, extracts at the concentration of 200 mg / kg had a protective effect on the hepatic and renal tissues in streptozotocin-induced diabetes rats. These effects may be related to the presence of phenylpropanoid compounds derived from p-coumaric acid.