Compostos fenólicos como estratégia para atenuação de danos induzidos pelo estresse oxidativo: efeito antioxidante in vitro do extrato de umbu (spondias tuberosa)

Abstract

O estresse oxidativo (EO) desempenha um papel central na patogênese de diversas doenças crônicas, incluindo doenças neurodegenerativas. Ele pode ser desencadeado por diversos fatores endógenos, como a produção de peróxido de hidrogênio (H₂O₂), bem como por fatores exógenos, incluindo contaminantes alimentares como as micotoxinas. Assim, substâncias antioxidantes podem desempenhar um papel importante na prevenção e terapêutica de doenças associadas ao EO. Compostos fenólicos (CF) são compostos sintetizados por vegetais amplamente estudados por sua atividade antioxidante e frutas como o umbu (Spondias tuberosa), uma fruta nativa do semiárido brasileiro, destacam-se pelo seu alto teor destes compostos. O objetivo do presente estudo foi discutir o possível efeito protetor dos CF sobre os agravos à saúde causados por micotoxinas, bem como avaliar o efeito protetor do extrato da polpa de umbu contra o estresse oxidativo induzido pelo H₂O₂ em células micrógliais BV2. Inicialmente, um manuscrito de revisão narrativa foi elaborado para atualizar o estado da arte sobre os efeitos protetores de CF contra danos causados por micotoxinas. Em seguida, um extrato aquoso de polpa de umbu (EPU) foi elaborado e seu perfil de CF caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC-DAD/MS). A capacidade antioxidante foi determinada por ensaios in vitro de eliminação de espécies reativas (ER) (ABTS e ORAC). Além disso, células microgliais (linhagem BV-2) foram expostas a H₂O2 (100μM) por 1h seguido de exposição ao EPU (5-500 μg ml-1) por 23h. Após a incubação, as células foram submetidas às análises de viabilidade celular, integridade de membrana, a produção de ER, níveis de peroxidação lipídica e capacidade antioxidante total (continua). O manuscrito de revisão demonstrou que os CF apresentaram efeitos protetores contra o EO, inflamação, apoptose celular e proliferação de células cancerígenas induzidos por micotoxinas, tanto in vivo e in vitro. Com relação ao EPU, os principais CF encontrados foram do grupo dos ácidos hidroxicinâmicos (3,40 mg L-1), sendo o ácido clorogênico (1,423 mg L-1) e o ácido cafeico (1,381 mg L-1) seus principais representantes. O EPU reduziu em cerca de 50% a geração do radical ABTS, bem como apresentou elevada atividade antioxidante pelo teste de ORAC (22,6 μmol TE g-1). Em células BV-2 tratadas com H₂O2, o EPU reduziu significativamente a produção de ER (18.4%, p < 0,05), recuperou a viabilidade celular, protegeu a membrana celular, reverteu a peroxidação lipídica e recuperou parcialmente a atividade antioxidante. Diante do exposto, o EPU mostrou-se uma fonte de CF, apresentou atividade antioxidante em sistemas cell-free e em cultivo de células microgliais. Desta maneira, CF podem ser uma alternativa relevante para mitigar danos oxidativos causados por micotoxinas e, particularmente, os CF do EPU podem desempenhar papel relevante no contexto da neuroproteção.

Oxidative stress (OE) plays a central role in the pathogenesis of several chronic diseases, including neurodegenerative diseases. It can be triggered by a number of endogenous factors, such as the production of hydrogen peroxide (H₂O₂), as well as exogenous factors, including food contaminants such as mycotoxins. Thus, antioxidant substances may play an important role in the prevention and treatment of diseases associated with OE. Phenolic compounds (PC) are compounds synthesized by vegetables widely studied for their antioxidant activity and fruits such as umbu (Spondias tuberosa), a fruit native to the Brazilian semi-arid region, stand out for their high content of these compounds. The aim of the present study was to discuss the possible protective effect of PC on health problems caused by mycotoxins, as well as to evaluate the protective effect of umbu pulp extract against H₂O₂-induced oxidative stress in BV2 microglial cells. Initially, a narrative review manuscript was prepared to update the state of the art on the protective effects of CF against mycotoxin damage. Then, an aqueous extract of umbu pulp (UPE) was elaborated and its PC profile characterized by high performance liquid chromatography (HPLC-DAD/MS). Antioxidant capacity was determined by in vitro reactive species (RS) elimination assays (ABTS and ORAC). In addition, microglial cells (BV-2 lineage) were exposed to H₂O2 (100μM) for 1h followed by exposure to UPE (5-500 μg ml-1) for 23h. After incubation, the cells were subjected to cell viability, membrane integrity, RS production, lipid peroxidation levels and total antioxidant capacity. The review manuscript demonstrated that PC exhibited protective effects against OE, inflammation, cellular apoptosis, and mycotoxin-induced cancer cell proliferation, both in vivo and in vitro (continue). Regarding UPE, the main PC found were from the hydroxycinnamic acid group (3.40 mg L-1), with chlorogenic acid (1.423 mg L-1) and caffeic acid (1.381 mg L-1) being its main representatives. The UPE reduced ABTS radical generation by about 50%, as well as showed high antioxidant activity by the ORAC test (22.6 μmol TE g-1). In H₂O2-treated BV-2 cells, UPE significantly reduced RS production (18.4%, p < 0.05), recovered cell viability, protected the cell membrane, reversed lipid peroxidation, and partially recovered antioxidant activity. In view of the above, UPE proved to be a source of PC, showed antioxidant activity in cell-free systems and in microglial cell culture. In this way, PC can be a relevant alternative to mitigate oxidative damage caused by mycotoxins and, particularly, UPE PC can play a relevant role in the context of neuroprotection.