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Previous issue date: 2011-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Among the natural products with experimentally proven analgesic properties, the
monoterpernes are of great importance, recognized as the main chemical
constituents of essential oils from aromatic plants. ( )-Carvone is an example of
monoterpene with antinociceptive properties, founded as the main active constituent
of oils from some species of the genus Mentha. Since the peripheral antinociceptive
mechanism of ( )-carvone is not well established, this study aimed to better
characterize it. Initially, it was performed a structure-activity study by which was
possible to demonstrate the importance of the carbonyl group into the molecule of
( )-carvone, during its blocking effect in the rat peripheral nervous excitability, as also
that the replacement of that group for a hydroxyl enhanceed this effect. After shown
that ( )-carvone had low cytotoxicity, we investigated the effects of this monoterpene
in the voltage-gated sodium channels of (Nav) and the transient receptor potential
vanilloid 1 (TRPV1), involved in peripheral nociception, using neurons from the dorsal
root ganglion (DRG) of rats. With the technique of Whole-cell Patch-clamp it was
demonstrated that ( )-carvone (1 mM) was able to reduce Na+ influx from 8.7±1.6 nA
(control) to 5.3±1.1 nA (p <0.05). Later, by fluorescence microscopy assays, we
observed that ( )-carvone increased the Ca2+ levels in DRG neurons, possibly via
TRPV1 channels. The involvement of these channels was further confirmed by
specific antagonism and heterologous expression in HEK 293 by transfecting these
cells with TRPV1-cDNA of Rattus novergicus. Then we demonstrated that
( )-carvone acts in the TRPV1 channel in a concentration-dependent manner,
promoting its desensitization. Additionally, it was discarded the participation of
another TRP channel involved in pain, the TRPM2, during the effect of ( )-carvone.
Therefore, this study showed that the replacement of a carbonyl by a hydroxyl group
in the molecule of ( )-carvone could increase the efficiency of this monoterpene in
reducing the peripheral nerve excitability. Such effect was demonstrated as being a
result of the Nav channel blockade, as well as the activation and subsequent
desensitization of TRPV1 channels, indicating the great potential of this monoterpene
as a peripheral antinociceptive molecule or prototype of a novel analgesic drug. / Dentre os produtos de origem natural com propriedades analgésicas comprovadas
experimentalmente, destacam-se os monoterpernos, tidos como os principais
constituintes químicos dos óleos essenciais de plantas aromáticas. A ( )-carvona é
um exemplo de monoterpeno com propriedades antinociceptivas, encontrada como
o principal constituinte ativo dos óleos de algumas espécies do gênero Mentha. Uma
vez que o mecanismo antinociceptivo periférico de ( )-carvona não está
estabelecido, o presente trabalho se propõe a melhor caracterizá-lo. Inicialmente
realizou-se um estudo estrutura-atividade, onde foi possível demonstrar a
importância do grupo carbonila ligado à molécula de ( )-carvona, durante o seu
efeito bloqueador da excitabilidade nervosa periférica de rato, e ainda, que a
substituição desse grupo por uma hidroxila potencializou esse efeito. Após
demonstrarmos que ( )-carvona possuía baixa citotoxicidade, investigou-se os
efeitos desse monoterpeno sobre o canais de sódio dependentes de voltagem (Nav)
e nos canais receptores de potencial transiente vanilóides 1 (TRPV1), envolvidos na
nocicepção periférica, utilizando-se neurônios do gânglio da raiz dorsal (DRG) de
rato. Por meio da técnica de Whole-cell Patch-clamp foi possível demonstrar que
( )-carvona (1 mM) foi capaz de reduzir o influxo de Na+ de 8,7±1,6 nA (controle)
para 5,3±1,1 nA (p< 0,05). Posteriormente, através de ensaios de microscopia de
fluorescência, observou-se que ( )-carvona aumentou os níveis de Ca2+ em
neurônios DRG, possivelmente via canais TRPV1. O envolvimento desses canais foi
posteriormente confirmado por antagonismo específico e por expressão heteróloga
em HEK 293, por transfecção dessas células com cDNA-TRPV1 de Rattus
novergicus. Em seguida, demonstrou-se que ( )-carvona atua sobre o canal TRPV1,
de modo dependente de concentração, promovendo a sua dessensibilização.
Adicionalmente, foi descartada a participação de outro canal TRP envolvido na dor,
como o TRPM2, durante o efeito de ( )-carvona. Portanto, o presente estudo
evidenciou que a substituição do grupamento carbonila por uma hidroxila na
molécula de ( )-carvona poderia aumentar a eficiência desse monoterpeno na
redução da excitabilidade nervosa periférica. Este efeito foi demonstrado como
sendo resultante do bloqueio de canais Nav, bem como pela ativação e posterior
dessensibilização de canais TRPV1, indicando a grande potencialidade deste
monoterpeno como uma molécula antinociceptiva periférica ou protótipo de nova
droga analgésica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/6713 |
| Date | 14 December 2011 |
| Creators | Gonçalves, Juan Carlos Ramos |
| Contributors | Araújo, Demétrius Antonio Machado de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos, UFPB, BR, Farmacologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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