Valeriana glechomifolia, espécie endêmica do Sul do Brasil, produz valepotriatos nas partes aéreas e raízes, os quais também ocorrem em rizomas da espécie européia Valeriana officinalis, usada na fabricação de fitoterápicos. Esses metabólitos monoterpênicos estão presumivelmente envolvidos em ação sedativa suave sobre o sistema nervoso central (SNC), bem como apresentam propriedades citotóxicas e antimicóticas. Para melhor compreender o perfil do acúmulo destes metabólitos e a regulação de sua biossíntese, um sistema de cultivo de plantas inteiras de V. glechomifolia em meio líquido foi desenvolvido, e o conteúdo de valepotriatos nestas plantas submetidas a diferentes fatores, tais como presença ou ausência de luz, estresse mecânico (ultrassom – US) e exposição a moléculas sinalizadoras de respostas de defesa como ácido salicílico (AS) e jasmônico (AJ) foi analisado por CLAE. Também foi avaliado o conteúdo de fenóis totais por espectrofotometria, pois recentemente foi descoberta uma possível atividade destes compostos extraídos de raízes de Valeriana officinalis sobre o SNC. Foi observado que o conteúdo de valepotriatos não foi alterado na ausência de luz, enquanto o número de raízes aumentou significativamente. Os demais fatores testados (AS, US e AJ) induziram apenas o acúmulo de valepotriatos, de modo que as vias de biossíntese de valepotriatos e compostos fenólicos parecem ser reguladas de modo independente neste sistema. Ensaios com inibidores específicos das vias de biossíntese plastídica e citossólica da unidade do esqueleto terpênico (isopentenil-pirofosfato - IPP), conduzidos sob condições de elicitação, mostraram reduções similares no conteúdo de valepotriatos, revelando que ambas rotas parecem participar de forma cooperativa e aproximadamente equânime na biossíntese de valepotriatos. / Valeriana glechomifolia, an endemic species of southern Brazil, accumulates valepotriates in both shoots and roots. These metabolites are also present in the European species Valeriana officinalis, used in the production of phytomedicines. These monoterpene metabolites have a putative mild sedative effect on the central nervous system (CNS), and display cytotoxic and antifungal activities. In order to better understand the accumulation profile and the regulation of biosynthesis of these metabolites, a liquid culture system for whole-plants of V. glechomifolia was established, and the content of valepotriates in plants submitted to different factors, such as presence or absence of light, mechanical stress (ultrasound – US), and exposure to signaling molecules of defense responses, such as salycilic (SA) and jasmonic acid (JA), was analyzed by HPLC. The content of total phenolics was also evaluated spectrophotometrically since the involvement of flavonoids from roots of V. officinalis in the CNS effects was recently described. The results showed that the content of valepotriates was not altered in the absence of light, whereas the number of roots increased significantly. The various other factors investigated caused increases only in valepotriate contents, indicating that valepotriate and phenolic biosynthesis seem to be independently regulated in this system. Assays with specific inhibitors of the plastidic and cytosolic biosynthetic pathways leading to the terpene carbon skeleton unit (isopentenyl pyrophosphate - IPP), carried out under eliciting conditions, yielded similar reductions in the valepotriate content, suggesting that both routes participate in cooperative and approximately equivalent fashion on valepotriate biosynthesis.

Valeriana glechomifolia, espécie endêmica do Sul do Brasil, produz valepotriatos nas partes aéreas e raízes, os quais também ocorrem em rizomas da espécie européia Valeriana officinalis, usada na fabricação de fitoterápicos. Esses metabólitos monoterpênicos estão presumivelmente envolvidos em ação sedativa suave sobre o sistema nervoso central (SNC), bem como apresentam propriedades citotóxicas e antimicóticas. Para melhor compreender o perfil do acúmulo destes metabólitos e a regulação de sua biossíntese, um sistema de cultivo de plantas inteiras de V. glechomifolia em meio líquido foi desenvolvido, e o conteúdo de valepotriatos nestas plantas submetidas a diferentes fatores, tais como presença ou ausência de luz, estresse mecânico (ultrassom – US) e exposição a moléculas sinalizadoras de respostas de defesa como ácido salicílico (AS) e jasmônico (AJ) foi analisado por CLAE. Também foi avaliado o conteúdo de fenóis totais por espectrofotometria, pois recentemente foi descoberta uma possível atividade destes compostos extraídos de raízes de Valeriana officinalis sobre o SNC. Foi observado que o conteúdo de valepotriatos não foi alterado na ausência de luz, enquanto o número de raízes aumentou significativamente. Os demais fatores testados (AS, US e AJ) induziram apenas o acúmulo de valepotriatos, de modo que as vias de biossíntese de valepotriatos e compostos fenólicos parecem ser reguladas de modo independente neste sistema. Ensaios com inibidores específicos das vias de biossíntese plastídica e citossólica da unidade do esqueleto terpênico (isopentenil-pirofosfato - IPP), conduzidos sob condições de elicitação, mostraram reduções similares no conteúdo de valepotriatos, revelando que ambas rotas parecem participar de forma cooperativa e aproximadamente equânime na biossíntese de valepotriatos. / Valeriana glechomifolia, an endemic species of southern Brazil, accumulates valepotriates in both shoots and roots. These metabolites are also present in the European species Valeriana officinalis, used in the production of phytomedicines. These monoterpene metabolites have a putative mild sedative effect on the central nervous system (CNS), and display cytotoxic and antifungal activities. In order to better understand the accumulation profile and the regulation of biosynthesis of these metabolites, a liquid culture system for whole-plants of V. glechomifolia was established, and the content of valepotriates in plants submitted to different factors, such as presence or absence of light, mechanical stress (ultrasound – US), and exposure to signaling molecules of defense responses, such as salycilic (SA) and jasmonic acid (JA), was analyzed by HPLC. The content of total phenolics was also evaluated spectrophotometrically since the involvement of flavonoids from roots of V. officinalis in the CNS effects was recently described. The results showed that the content of valepotriates was not altered in the absence of light, whereas the number of roots increased significantly. The various other factors investigated caused increases only in valepotriate contents, indicating that valepotriate and phenolic biosynthesis seem to be independently regulated in this system. Assays with specific inhibitors of the plastidic and cytosolic biosynthetic pathways leading to the terpene carbon skeleton unit (isopentenyl pyrophosphate - IPP), carried out under eliciting conditions, yielded similar reductions in the valepotriate content, suggesting that both routes participate in cooperative and approximately equivalent fashion on valepotriate biosynthesis.

Valeriana glechomifolia, espécie endêmica do Sul do Brasil, produz valepotriatos nas partes aéreas e raízes, os quais também ocorrem em rizomas da espécie européia Valeriana officinalis, usada na fabricação de fitoterápicos. Esses metabólitos monoterpênicos estão presumivelmente envolvidos em ação sedativa suave sobre o sistema nervoso central (SNC), bem como apresentam propriedades citotóxicas e antimicóticas. Para melhor compreender o perfil do acúmulo destes metabólitos e a regulação de sua biossíntese, um sistema de cultivo de plantas inteiras de V. glechomifolia em meio líquido foi desenvolvido, e o conteúdo de valepotriatos nestas plantas submetidas a diferentes fatores, tais como presença ou ausência de luz, estresse mecânico (ultrassom – US) e exposição a moléculas sinalizadoras de respostas de defesa como ácido salicílico (AS) e jasmônico (AJ) foi analisado por CLAE. Também foi avaliado o conteúdo de fenóis totais por espectrofotometria, pois recentemente foi descoberta uma possível atividade destes compostos extraídos de raízes de Valeriana officinalis sobre o SNC. Foi observado que o conteúdo de valepotriatos não foi alterado na ausência de luz, enquanto o número de raízes aumentou significativamente. Os demais fatores testados (AS, US e AJ) induziram apenas o acúmulo de valepotriatos, de modo que as vias de biossíntese de valepotriatos e compostos fenólicos parecem ser reguladas de modo independente neste sistema. Ensaios com inibidores específicos das vias de biossíntese plastídica e citossólica da unidade do esqueleto terpênico (isopentenil-pirofosfato - IPP), conduzidos sob condições de elicitação, mostraram reduções similares no conteúdo de valepotriatos, revelando que ambas rotas parecem participar de forma cooperativa e aproximadamente equânime na biossíntese de valepotriatos. / Valeriana glechomifolia, an endemic species of southern Brazil, accumulates valepotriates in both shoots and roots. These metabolites are also present in the European species Valeriana officinalis, used in the production of phytomedicines. These monoterpene metabolites have a putative mild sedative effect on the central nervous system (CNS), and display cytotoxic and antifungal activities. In order to better understand the accumulation profile and the regulation of biosynthesis of these metabolites, a liquid culture system for whole-plants of V. glechomifolia was established, and the content of valepotriates in plants submitted to different factors, such as presence or absence of light, mechanical stress (ultrasound – US), and exposure to signaling molecules of defense responses, such as salycilic (SA) and jasmonic acid (JA), was analyzed by HPLC. The content of total phenolics was also evaluated spectrophotometrically since the involvement of flavonoids from roots of V. officinalis in the CNS effects was recently described. The results showed that the content of valepotriates was not altered in the absence of light, whereas the number of roots increased significantly. The various other factors investigated caused increases only in valepotriate contents, indicating that valepotriate and phenolic biosynthesis seem to be independently regulated in this system. Assays with specific inhibitors of the plastidic and cytosolic biosynthetic pathways leading to the terpene carbon skeleton unit (isopentenyl pyrophosphate - IPP), carried out under eliciting conditions, yielded similar reductions in the valepotriate content, suggesting that both routes participate in cooperative and approximately equivalent fashion on valepotriate biosynthesis.

Submitted by Ramon Santana (ramon.souza@ufpe.br) on 2015-03-10T19:07:06Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Evandro Medeiros Costa.pdf: 971018 bytes, checksum: e4bb7912dc872933b713f9a139303ded (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Evandro Medeiros Costa.pdf: 971018 bytes, checksum: e4bb7912dc872933b713f9a139303ded (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / INTRODUÇÃO: O consumo excessivo de medicamentos pela população é considerado um problema de saúde pública. Entre esses medicamentos destacam-se os benzodiazepínicos que são comumente utilizados para o tratamento da insônia. Diante dos inúmeros problemas trazidos pelo uso indiscriminado desses insumos a Secretaria Municipal de Saúde do Recife buscou uma alternativa ao seu uso, introduzindo assim o medicamento fitoterápico à base de Valeriana Officinalis L. Esse estudo tem como OBJETIVO avaliar a implantação e utilização do medicamento fitoterápico em ex-usuários de benzodiazepínicos das unidades de Saúde da Família do Distrito Sanitário II. MATERIAIS E MÉTODOS: Avaliou-se através de questionários a qualidade do sono dos usuários do novo medicamento, seu conhecimento sobre a fitoterapia fazendo um paralelo comparativo ao uso dos benzodiazepínicos e entrevistou-se também os prescritotes, através de questionários padronizados, sobre questões relacionadas à fitoterapia com destaque para Valeriana Officinalis L. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Participaram do estudo 101 pessoas (93 usuários se 8 médicos). Os usuários relataram conhecer as atividades de vinte e seis espécies diferentes de plantas, utilizadas isoladamente para diversos fins medicinais, destacando-se o maracujá (Passiflora incanata) com 8/63 citações, a camomila (Chamomilla recutita (L.)) com 8/63 citações e a laranja (Inga sp.) com 5/63 citações. O Grupo Valeriana (GV) teve um escore global de 12 pontos e o Grupo Controle (GC) apresentou escore global de 4 pontos no Questionário de Qualidade de Sono de Pittsburg, sendo assim o GV apresentou qualidade do sono muito ruim o GC qualidade do sono boa. Vários fatores podem estar relacionados a esse resultado entre eles o desconhecimento dos prescritores sobre o tratamento o que ficou evidente através dos resultados das entrevistas com os médicos. Quando a pergunta foi relacionada à retirada de benzodiazepínicos utilizando a valeriana, metade dos entrevistados relatou que não se sentem seguros e revelaram desconhecimento em relação ao “desmame”. Em relação ao nível de conhecimento sobre a valeriana 5/8 dos prescritores julgaram como sendo regular, 2/8 muito ruim e 1/8 bom. CONCLUSÃO: É de interesse para este estudo que novas pesquisas sobre o tema sejam realizadas e que nelas sejam envolvidas atividades de acompanhamento farmacoterapêutico e de educação em saúde para os usuários e profissionais de saúde envolvidos no processo. Portanto cabe aos profissionais de saúde a apropriação sobre temas tão importantes como a fitoterapia e a retirada gradual de benzodiazepínicos, uma vez que isso poderá afetar diretamente não somente a qualidade do sono, mas a qualidade de vida dos usuários.

Espécies do gênero Valeriana são tradicionalmente utilizadas para tratar ansiedade, irritabilidade e desordens de sono. A Organização Mundial da Saúde indica o uso de preparações farmacêuticas como alternativa aos benzodiazepínicos para tratamento da ansiedade e insônia. Entre as substâncias ativas presentes no gênero Valeriana destacam-se os óleos voláteis, valepotriatos, flavonóides e lignanas. Entretanto, estudos farmacológicos com produtos isolados são escassos. Espécies nativas de Valeriana, que ocorrem no Rio Grande do Sul, têm sido estudadas em relação a sua composição química, sendo a espécie Valeriana glechomifolia a que possui maior teor de valepotriatos. Neste estudo, diferentes métodos de extração de valepotriatos foram comparados e extratos enriquecidos em valepotriatos foram testados em modelos animais de sedação, ansiedade e depressão. Valepotriatos isolados foram submetidos a ensaios de ligação a receptores benzodiazepínico e serotonérgico (5HT1A) e ensaios de atividade da enzima Na+K+ATPase. A extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono (SCCO2) foi realizada em temperatura constante de 40 oC e pressões variáveis (90, 120, 150 e 200 bar) e demonstrou maior teor de valepotriatos que os métodos de extração por maceração em ultrassom e maceração Entre as diferentes pressões de extração utilizadas no método de SCCO2, o maior teor de valepotriatos foi apresentado pela fração obtida na pressão de 90 bar. Todos os extratos mostraram o mesmo perfil qualitativo de valepotriatos. Flavonóides também foram obtidos através de maceração por ultrassom em metanol. A dose letal mediana dos valepotriatos obtidos por maceração por ultrassom foi de 42±3 mg/kg, i.p. Esta mesma solução extrativa, na dose de 10 mg/kg, v.o. (gavage), foi inefetiva no labirinto em cruz elevado e tempo de sono barbitúrico, sugerindo a ausência de propriedades ansiolíticas e hipnótico-sedativas. Resultados similares foram obtidos com a solução extrativa enriquecida em flavonóides. Valtrato, acevaltrato, 1-b-acevaltrato, diavaltrato e o flavonóide codificado como B6 não apresentaram ligação ao sítio benzodiazepínico do complexo receptor GABAA, nem ao receptor serotonérgico (5HT1A) viii na faixa de concentração de 1-100 μM. Os valepotriatos inibiram a atividade da enzima Na+K+-ATPase na faixa de concentração micromolar. A fração de valepotriatos obtida por SCCO2 (10 mg/kg, gavage) foi efetiva no teste da natação forçada, sem interferir na atividade locomotora espontânea, sugerindo uma atividade do tipo antidepressiva. Em conclusão, a extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono mostrou-se eficiente para a obtenção de frações enriquecidas em valepotriatos e estas substâncias representam uma nova classe química com atividade inibitória não seletiva da enzima Na+K+ATPase, e com atividade do tipo antidepressiva. / Species of the genus Valeriana are traditionally used to treat anxiety, irritability and sleep disorders. The World Health Organization indicates pharmaceutical preparations of V. officinalis as an alternative to benzodiazepine drugs for treating anxiety and insomnia. Volatile oil, valepotriates, flavonoids and lignan have been suggested as active substances of the Valeriana genus. However pharmacological studies on isolated compounds are scarce. Species of Valeriana native to Rio Grande do Sul have been studied regarding their chemical composition being Valeriana glechomifolia the species with highest valepotriate’ contents. In this study different methods of extraction of valepotriates from aerial parts of V. glechomifolia were compared, and valepotriate’ enriched extracts were tested in mice models of sedation, anxiety and depression. Isolated valepotriates were submitted to binding to benzodiazepine and 5HT1A receptors, and assayed for the Na+K+ATPase inhibitory activity. The extraction by supercritical carbon dioxide (SCCO2) was carried out at 40 oC under 90, 120, 150 or 200 bar affording higher valepotriates contents than maceration with dichloromethane and ultrasound. The highest valepotriates yielding was obtained with SCCO2 (40 oC , 90 bar). All extracts presented the same qualitative valepotriate’ profile. Flavonoids were also obtained from methanol extracts. The median lethal dose of valepotriates obtained by maceration was determined as 42±3 mg/kg, i.p. This valepotriate’ enriched extract (10 mg/kg, p.o., gavage) was ineffective in the elevated plus maze and barbiturate sleeping time tests suggesting that it does not present anxiolitic or hypnotic-sedative properties. Similar results were obtained with flavonoids’ enriched extract. Valtrate, acevaltrate, 1-b-acevaltrate, diavaltrate and the flavonoid named B6 did not bind to benzodiazepine site of receptor GABAA complex neither to serotonergic receptor (5HT1A) at 1-100 μM. The valepotriates inhibited the Na+K+ATPase activity at micromolar concentration range. The valepotriates fraction obtained by SCCO2 (10 mg/kg, gavage) was effective in the forced swimming test without interfering with the spontaneous locomotor activity suggesting that it presents an antidepressant-like activity. In conclusion the extraction by supercritical carbon dioxide is valuable to obtain valepotriates enriched fractions; and valepotriates seem to represent new chemical entities with no selective inhibitory activity of Na+K+ATPase, as well as with antidepressant-like activity.

Neste estudo avaliamos atividades biológicas pré-clínicas de moléculas obtidas de Mangifera indica e de Valeriana glechomifolia. Mangiferina, isolada de M. indica, estimulou a proliferação celular e induziu um aumento significativo na secreção do fator de crescimento do nervo e do fator de necrose tumoral em células de glioblastoma humano U138-MG in vitro. Uma injeção sistêmica de mangiferina melhorou a consolidação da memória de longa duração (LTM) de reconhecimento de objetos (RO) e prejudicou a retenção da memória aversiva no teste da esquiva inibitória (EI) em ratos. A melhora da LTM no RO promovida pela administração sistêmica de mangiferina também foi observada com a administração intrahipocampal. Já o prejuízo da memória no teste da EI observado sistemicamente não ocorreu com a infusão no hipocampo ou amígdala. Camundongos atáxicos também apresentaram melhora na memória de RO após administração crônica de mangiferina, sem efeito na EI; um extrato comercializado de M. indica não afetou a memória no RO, mas facilitou a memória na EI. Os resultados indicam que mangiferina melhora a LTM no RO com envolvimento do hipocampo por meio de um mecanismo que pode envolver um aumento dos níveis da neurotrofina NGF e da citocina TNF-α. Valepotriatos, isolados de V. glechomifolia, demonstraram inibição da viabilidade de células tumorais U138-MG nas doses de 30 e 100μg/μl; o 8-Br- AMPc, um análogo do AMPc, atenuou à inibição dos valepotriatos na viabilidade celular, sugerindo que os valepotriatos interagem com a rota de sinalização celular do AMPc/PKA na inibição da viabilidade de células cancerosas. A administração sistêmica de valepotriatos, em camundongos 30 minutos antes dos testes, apresentou os seguintes resultados: durante a exploração no campo aberto, a dose 10mg/kg causou redução na locomoção e no comportamento exploratório e diminuição da ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Não ocorreu diferença entre os tratamentos na memória de EI e na memória RO, exceto no grupo que recebeu 3mg/kg de valepotriatos que apresentou piora na LTM de RO. Os resultados indicam que os valepotriatos causaram atividades ansiolítica e sedativa sem déficits na memória de EI e RO em camundongos tratados com 10mg/kg. As atividades biológicas in vitro e in vivo encontradas nas moléculas estudadas (especialmente mangiferina e valepotriatos) geram interesse de investigações para utilizações terapêuticas na memória e no câncer. / We evaluated the biological activities of molecules obtained from Mangifera indica and Valeriana glechomifolia. Mangiferin, isolated from M. indica, stimulated cell proliferation and induced a significant increase in levels of nerve growth factor and tumor necrosis factor secreted in human glioblastoma cells U138-MG in vitro. A systemic injection of mangiferin improved long term memory (LTM) consolidation of object recognition (NOR) and impaired memory retention in aversive inhibitory avoidance test (IA) in rats. The improvement in NOR memory promoted by systemic administration of mangiferin was also observed with intrahippocampal administration. The memory impairment observed systemically in the IA did not occur with the infusion into the hippocampus or amygdala. Ataxic mice also showed improvement in NOR memory after chronic administration of mangiferin, with no effect on IA; a standardized extract of M. indica had not effect on memory in NOR, but facilitated the memory in IA. The results indicate that mangiferin improvement NOR memory involving the hippocampus through a mechanism that may involve increased levels of neurotrophins and cytokines. Valepotriates isolated from V. glechomifolia showed inhibition of the viability of U138-MG tumor cells at doses of 30 and 100μg/μl; 8-BrcAMP, an analogue of cAMP, reversed the inhibition of valepotriates on cell viability, suggesting that valepotriates interact with the cAMP/PKA signaling route in the inhibition of the viability of cancer cells. Systemic administration of valepotriates in mice, 30 minutes before tests, showed the following results: during the open-field, the dose of 10mg/kg caused a reduction in locomotion and exploratory behavior and decreased anxiety in the test of elevated plus maze. There was no difference between treatments in IA or NOR memories, except from the group receiving valepotriates at 3mg/kg, which worsened in the NOR. The results indicated that valepotriates at 10mg/kg caused anxiolytic and sedative activities without inducing memory deficits in IA and NOR. The biological activities in vitro and in vivo found with the studied molecules (notable mangiferin and valepotriates) support further research for potential therapeutic uses in cancer and in memory.

Espécies do gênero Valeriana são tradicionalmente utilizadas para tratar ansiedade, irritabilidade e desordens de sono. A Organização Mundial da Saúde indica o uso de preparações farmacêuticas como alternativa aos benzodiazepínicos para tratamento da ansiedade e insônia. Entre as substâncias ativas presentes no gênero Valeriana destacam-se os óleos voláteis, valepotriatos, flavonóides e lignanas. Entretanto, estudos farmacológicos com produtos isolados são escassos. Espécies nativas de Valeriana, que ocorrem no Rio Grande do Sul, têm sido estudadas em relação a sua composição química, sendo a espécie Valeriana glechomifolia a que possui maior teor de valepotriatos. Neste estudo, diferentes métodos de extração de valepotriatos foram comparados e extratos enriquecidos em valepotriatos foram testados em modelos animais de sedação, ansiedade e depressão. Valepotriatos isolados foram submetidos a ensaios de ligação a receptores benzodiazepínico e serotonérgico (5HT1A) e ensaios de atividade da enzima Na+K+ATPase. A extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono (SCCO2) foi realizada em temperatura constante de 40 oC e pressões variáveis (90, 120, 150 e 200 bar) e demonstrou maior teor de valepotriatos que os métodos de extração por maceração em ultrassom e maceração Entre as diferentes pressões de extração utilizadas no método de SCCO2, o maior teor de valepotriatos foi apresentado pela fração obtida na pressão de 90 bar. Todos os extratos mostraram o mesmo perfil qualitativo de valepotriatos. Flavonóides também foram obtidos através de maceração por ultrassom em metanol. A dose letal mediana dos valepotriatos obtidos por maceração por ultrassom foi de 42±3 mg/kg, i.p. Esta mesma solução extrativa, na dose de 10 mg/kg, v.o. (gavage), foi inefetiva no labirinto em cruz elevado e tempo de sono barbitúrico, sugerindo a ausência de propriedades ansiolíticas e hipnótico-sedativas. Resultados similares foram obtidos com a solução extrativa enriquecida em flavonóides. Valtrato, acevaltrato, 1-b-acevaltrato, diavaltrato e o flavonóide codificado como B6 não apresentaram ligação ao sítio benzodiazepínico do complexo receptor GABAA, nem ao receptor serotonérgico (5HT1A) viii na faixa de concentração de 1-100 μM. Os valepotriatos inibiram a atividade da enzima Na+K+-ATPase na faixa de concentração micromolar. A fração de valepotriatos obtida por SCCO2 (10 mg/kg, gavage) foi efetiva no teste da natação forçada, sem interferir na atividade locomotora espontânea, sugerindo uma atividade do tipo antidepressiva. Em conclusão, a extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono mostrou-se eficiente para a obtenção de frações enriquecidas em valepotriatos e estas substâncias representam uma nova classe química com atividade inibitória não seletiva da enzima Na+K+ATPase, e com atividade do tipo antidepressiva. / Species of the genus Valeriana are traditionally used to treat anxiety, irritability and sleep disorders. The World Health Organization indicates pharmaceutical preparations of V. officinalis as an alternative to benzodiazepine drugs for treating anxiety and insomnia. Volatile oil, valepotriates, flavonoids and lignan have been suggested as active substances of the Valeriana genus. However pharmacological studies on isolated compounds are scarce. Species of Valeriana native to Rio Grande do Sul have been studied regarding their chemical composition being Valeriana glechomifolia the species with highest valepotriate’ contents. In this study different methods of extraction of valepotriates from aerial parts of V. glechomifolia were compared, and valepotriate’ enriched extracts were tested in mice models of sedation, anxiety and depression. Isolated valepotriates were submitted to binding to benzodiazepine and 5HT1A receptors, and assayed for the Na+K+ATPase inhibitory activity. The extraction by supercritical carbon dioxide (SCCO2) was carried out at 40 oC under 90, 120, 150 or 200 bar affording higher valepotriates contents than maceration with dichloromethane and ultrasound. The highest valepotriates yielding was obtained with SCCO2 (40 oC , 90 bar). All extracts presented the same qualitative valepotriate’ profile. Flavonoids were also obtained from methanol extracts. The median lethal dose of valepotriates obtained by maceration was determined as 42±3 mg/kg, i.p. This valepotriate’ enriched extract (10 mg/kg, p.o., gavage) was ineffective in the elevated plus maze and barbiturate sleeping time tests suggesting that it does not present anxiolitic or hypnotic-sedative properties. Similar results were obtained with flavonoids’ enriched extract. Valtrate, acevaltrate, 1-b-acevaltrate, diavaltrate and the flavonoid named B6 did not bind to benzodiazepine site of receptor GABAA complex neither to serotonergic receptor (5HT1A) at 1-100 μM. The valepotriates inhibited the Na+K+ATPase activity at micromolar concentration range. The valepotriates fraction obtained by SCCO2 (10 mg/kg, gavage) was effective in the forced swimming test without interfering with the spontaneous locomotor activity suggesting that it presents an antidepressant-like activity. In conclusion the extraction by supercritical carbon dioxide is valuable to obtain valepotriates enriched fractions; and valepotriates seem to represent new chemical entities with no selective inhibitory activity of Na+K+ATPase, as well as with antidepressant-like activity.

Espécies do gênero Valeriana são tradicionalmente utilizadas no tratamento de insônia e ansiedade. Valepotriatos constituem um importante grupo de metabólitos do gênero que contribui para os efeitos farmacológicos. Trabalhos recentes demonstraram a atividade do tipo antidepressiva de diversas espécies de Valeriana, como V. glechomifolia, nativa do Rio Grande Sul, o que representa uma nova abordagem para o emprego terapêutico do gênero. Objetivos: Investigar o envolvimento da neurotransmissão monoaminérgica na atividade antidepressiva de um extrato de V. glechomifolia obtido por dióxido de carbono supercrítico (SCCO2) e avaliar a influência do tempo e condições de armazenamento no teor de valepotriatos diênicos. Materiais e Métodos: Partes aéreas e subterrâneas de V. glechomifolia foram submetidas a SCCO2 e o extrato obtido foi armazenado (a - 20ºC) seco ou solubilizado em metanol. As concentrações de valepotriatos diênicos foram determinadas, durante 8 meses, através de cromatografia líquida de alta eficiência. A atividade do tipo antidepressiva foi avaliada em camundongos no teste da suspensão pela cauda (TSC) e da natação forçada (TNF). Para a investigação do envolvimento do sistema monoaminérgico, antagonistas de receptores de monoaminas e um inibidor da síntese de serotonina foram administrados. A interação do extrato com antidepressivos convencionais foi avaliada no TNF através da co-administração de doses sub-efetivas. Resultados e Conclusões: V. glechomifolia reduziu a imobilidade dos animais no TSC e TNF, confirmando o potencial antidepressivo. O efeito foi mediado pelos sistemas neurotransmissores noradrenérgico (receptor α2) e dopaminérgico (receptores D1 e D2), o que representa uma ação dual diferenciada. V. glechomifolia potencializou o efeito de imipramina, desipramina e bupropiona no TNF. Em ambas as condições de armazenamento do extrato, observaram-se conversão molecular de valepotriatos diênicos em valtrato. Houve formação de produtos de degradação somente quando o extrato foi armazenado em metanol. / Species of the genus Valeriana are traditionally used to treat sleep disorders and anxiety. Valepotriates represent an important group of metabolites that contribute to the pharmacological properties of the genus. Studies have demonstrated the antidepressant-like activity of Valeriana species, like V. glechomifolia, a south Brazil native species, representing a new approach to the therapeutic use of the genus. Objectives: To further investigate the antidepressant-like activity of a V. glechomifolia supercritical carbon dioxide (SCCO2) extract as well as to evaluate the influence of time and storage conditions on diene valepotriates content of this extract. Material and Methods: Aerial and subterranean parts of V. glechomifolia were submitted to SCCO2 and the extract was stored (at -20 ºC) dry or in methanol. Diene valepotriates concentrations were determined through 8 months by high efficiency liquid chromatography. The antidepressant-like activity was evaluated in mice forced swimming test (FST) or tail suspension test (TST). To investigate the involvement of the monoaminergic system in this effect, different groups of mice were pre-treated with monoamine receptors antagonists or an inhibitor of serotonin synthesis. The interaction of the extract with antidepressants was evaluated in the FST by mice co-administration of sub-effective doses. Results and Conclusions: V. glechomifolia was active in the FST and TST, confirming its antidepressant-like effect, which was impaired by adrenergic (α2) and dopaminergic D1 and D2 antagonists, representing a distinct dual action. V. glechomifolia potentiated the antidepressant-like effect of imipramine, desipramine and bupropione in the FST. In both conditions of extract storage, a molecular interconvertion of diene valepotriates into valtrate was observed. Degradation products formation occurred only when the extract was stored in methanol.

Neste estudo avaliamos atividades biológicas pré-clínicas de moléculas obtidas de Mangifera indica e de Valeriana glechomifolia. Mangiferina, isolada de M. indica, estimulou a proliferação celular e induziu um aumento significativo na secreção do fator de crescimento do nervo e do fator de necrose tumoral em células de glioblastoma humano U138-MG in vitro. Uma injeção sistêmica de mangiferina melhorou a consolidação da memória de longa duração (LTM) de reconhecimento de objetos (RO) e prejudicou a retenção da memória aversiva no teste da esquiva inibitória (EI) em ratos. A melhora da LTM no RO promovida pela administração sistêmica de mangiferina também foi observada com a administração intrahipocampal. Já o prejuízo da memória no teste da EI observado sistemicamente não ocorreu com a infusão no hipocampo ou amígdala. Camundongos atáxicos também apresentaram melhora na memória de RO após administração crônica de mangiferina, sem efeito na EI; um extrato comercializado de M. indica não afetou a memória no RO, mas facilitou a memória na EI. Os resultados indicam que mangiferina melhora a LTM no RO com envolvimento do hipocampo por meio de um mecanismo que pode envolver um aumento dos níveis da neurotrofina NGF e da citocina TNF-α. Valepotriatos, isolados de V. glechomifolia, demonstraram inibição da viabilidade de células tumorais U138-MG nas doses de 30 e 100μg/μl; o 8-Br- AMPc, um análogo do AMPc, atenuou à inibição dos valepotriatos na viabilidade celular, sugerindo que os valepotriatos interagem com a rota de sinalização celular do AMPc/PKA na inibição da viabilidade de células cancerosas. A administração sistêmica de valepotriatos, em camundongos 30 minutos antes dos testes, apresentou os seguintes resultados: durante a exploração no campo aberto, a dose 10mg/kg causou redução na locomoção e no comportamento exploratório e diminuição da ansiedade no teste do labirinto em cruz elevado. Não ocorreu diferença entre os tratamentos na memória de EI e na memória RO, exceto no grupo que recebeu 3mg/kg de valepotriatos que apresentou piora na LTM de RO. Os resultados indicam que os valepotriatos causaram atividades ansiolítica e sedativa sem déficits na memória de EI e RO em camundongos tratados com 10mg/kg. As atividades biológicas in vitro e in vivo encontradas nas moléculas estudadas (especialmente mangiferina e valepotriatos) geram interesse de investigações para utilizações terapêuticas na memória e no câncer. / We evaluated the biological activities of molecules obtained from Mangifera indica and Valeriana glechomifolia. Mangiferin, isolated from M. indica, stimulated cell proliferation and induced a significant increase in levels of nerve growth factor and tumor necrosis factor secreted in human glioblastoma cells U138-MG in vitro. A systemic injection of mangiferin improved long term memory (LTM) consolidation of object recognition (NOR) and impaired memory retention in aversive inhibitory avoidance test (IA) in rats. The improvement in NOR memory promoted by systemic administration of mangiferin was also observed with intrahippocampal administration. The memory impairment observed systemically in the IA did not occur with the infusion into the hippocampus or amygdala. Ataxic mice also showed improvement in NOR memory after chronic administration of mangiferin, with no effect on IA; a standardized extract of M. indica had not effect on memory in NOR, but facilitated the memory in IA. The results indicate that mangiferin improvement NOR memory involving the hippocampus through a mechanism that may involve increased levels of neurotrophins and cytokines. Valepotriates isolated from V. glechomifolia showed inhibition of the viability of U138-MG tumor cells at doses of 30 and 100μg/μl; 8-BrcAMP, an analogue of cAMP, reversed the inhibition of valepotriates on cell viability, suggesting that valepotriates interact with the cAMP/PKA signaling route in the inhibition of the viability of cancer cells. Systemic administration of valepotriates in mice, 30 minutes before tests, showed the following results: during the open-field, the dose of 10mg/kg caused a reduction in locomotion and exploratory behavior and decreased anxiety in the test of elevated plus maze. There was no difference between treatments in IA or NOR memories, except from the group receiving valepotriates at 3mg/kg, which worsened in the NOR. The results indicated that valepotriates at 10mg/kg caused anxiolytic and sedative activities without inducing memory deficits in IA and NOR. The biological activities in vitro and in vivo found with the studied molecules (notable mangiferin and valepotriates) support further research for potential therapeutic uses in cancer and in memory.

Espécies do gênero Valeriana são tradicionalmente utilizadas para tratar ansiedade, irritabilidade e desordens de sono. A Organização Mundial da Saúde indica o uso de preparações farmacêuticas como alternativa aos benzodiazepínicos para tratamento da ansiedade e insônia. Entre as substâncias ativas presentes no gênero Valeriana destacam-se os óleos voláteis, valepotriatos, flavonóides e lignanas. Entretanto, estudos farmacológicos com produtos isolados são escassos. Espécies nativas de Valeriana, que ocorrem no Rio Grande do Sul, têm sido estudadas em relação a sua composição química, sendo a espécie Valeriana glechomifolia a que possui maior teor de valepotriatos. Neste estudo, diferentes métodos de extração de valepotriatos foram comparados e extratos enriquecidos em valepotriatos foram testados em modelos animais de sedação, ansiedade e depressão. Valepotriatos isolados foram submetidos a ensaios de ligação a receptores benzodiazepínico e serotonérgico (5HT1A) e ensaios de atividade da enzima Na+K+ATPase. A extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono (SCCO2) foi realizada em temperatura constante de 40 oC e pressões variáveis (90, 120, 150 e 200 bar) e demonstrou maior teor de valepotriatos que os métodos de extração por maceração em ultrassom e maceração Entre as diferentes pressões de extração utilizadas no método de SCCO2, o maior teor de valepotriatos foi apresentado pela fração obtida na pressão de 90 bar. Todos os extratos mostraram o mesmo perfil qualitativo de valepotriatos. Flavonóides também foram obtidos através de maceração por ultrassom em metanol. A dose letal mediana dos valepotriatos obtidos por maceração por ultrassom foi de 42±3 mg/kg, i.p. Esta mesma solução extrativa, na dose de 10 mg/kg, v.o. (gavage), foi inefetiva no labirinto em cruz elevado e tempo de sono barbitúrico, sugerindo a ausência de propriedades ansiolíticas e hipnótico-sedativas. Resultados similares foram obtidos com a solução extrativa enriquecida em flavonóides. Valtrato, acevaltrato, 1-b-acevaltrato, diavaltrato e o flavonóide codificado como B6 não apresentaram ligação ao sítio benzodiazepínico do complexo receptor GABAA, nem ao receptor serotonérgico (5HT1A) viii na faixa de concentração de 1-100 μM. Os valepotriatos inibiram a atividade da enzima Na+K+-ATPase na faixa de concentração micromolar. A fração de valepotriatos obtida por SCCO2 (10 mg/kg, gavage) foi efetiva no teste da natação forçada, sem interferir na atividade locomotora espontânea, sugerindo uma atividade do tipo antidepressiva. Em conclusão, a extração por fluido supercrítico com dióxido de carbono mostrou-se eficiente para a obtenção de frações enriquecidas em valepotriatos e estas substâncias representam uma nova classe química com atividade inibitória não seletiva da enzima Na+K+ATPase, e com atividade do tipo antidepressiva. / Species of the genus Valeriana are traditionally used to treat anxiety, irritability and sleep disorders. The World Health Organization indicates pharmaceutical preparations of V. officinalis as an alternative to benzodiazepine drugs for treating anxiety and insomnia. Volatile oil, valepotriates, flavonoids and lignan have been suggested as active substances of the Valeriana genus. However pharmacological studies on isolated compounds are scarce. Species of Valeriana native to Rio Grande do Sul have been studied regarding their chemical composition being Valeriana glechomifolia the species with highest valepotriate’ contents. In this study different methods of extraction of valepotriates from aerial parts of V. glechomifolia were compared, and valepotriate’ enriched extracts were tested in mice models of sedation, anxiety and depression. Isolated valepotriates were submitted to binding to benzodiazepine and 5HT1A receptors, and assayed for the Na+K+ATPase inhibitory activity. The extraction by supercritical carbon dioxide (SCCO2) was carried out at 40 oC under 90, 120, 150 or 200 bar affording higher valepotriates contents than maceration with dichloromethane and ultrasound. The highest valepotriates yielding was obtained with SCCO2 (40 oC , 90 bar). All extracts presented the same qualitative valepotriate’ profile. Flavonoids were also obtained from methanol extracts. The median lethal dose of valepotriates obtained by maceration was determined as 42±3 mg/kg, i.p. This valepotriate’ enriched extract (10 mg/kg, p.o., gavage) was ineffective in the elevated plus maze and barbiturate sleeping time tests suggesting that it does not present anxiolitic or hypnotic-sedative properties. Similar results were obtained with flavonoids’ enriched extract. Valtrate, acevaltrate, 1-b-acevaltrate, diavaltrate and the flavonoid named B6 did not bind to benzodiazepine site of receptor GABAA complex neither to serotonergic receptor (5HT1A) at 1-100 μM. The valepotriates inhibited the Na+K+ATPase activity at micromolar concentration range. The valepotriates fraction obtained by SCCO2 (10 mg/kg, gavage) was effective in the forced swimming test without interfering with the spontaneous locomotor activity suggesting that it presents an antidepressant-like activity. In conclusion the extraction by supercritical carbon dioxide is valuable to obtain valepotriates enriched fractions; and valepotriates seem to represent new chemical entities with no selective inhibitory activity of Na+K+ATPase, as well as with antidepressant-like activity.