Caracterização das propriedades anticolinesterásicas de Ptychopetalum olacoides e sua relevância em um modelo animal da doença de Alzheimer

Abstract

EEPO é um extrato etanólico padronizado de Ptychopetalum olacoides Benthan (Olacaceae), uma planta medicinal popularmente conhecida como Marapuama e utilizada na região amazônica. O uso tradicional e popular de Marapuama sugere o potencial de sua utilização para o tratamento de doenças relacionadas ao sistema nervoso central. Nosso grupo já demonstrou que o perfil psicofarmacológico do EEPO inclui atividade antioxidante e neuroprotetora, ação anticolinesterásica, promnésica e antiamnésica. Neste estudo mostramos que EEPO apresenta robusta propriedade anticolinesterásica para as isoformas G1 e G4 da AChE, além de aparente seletividade regional para as áreas cerebrais mais relevantes para a cognição. Os parâmetros cinéticos obtidos com ensaios in vitro demonstraram que o extrato age como um inibidor competitivo da isoforma G1 e incompetitivo da isoforma G4. Estes resultados mostram que EEPO possui um padrão claramente seletivo de inibição quanto as diferentes isoformas centrais da AChE. A compreensão detalhada da interação de G1 e G4 com EEPO obviamente requer a elucidação estrutural do(s) composto(s) ativo(s). Como contribuição crucial no contexto de desenvolvimento de medicamentos, este estudo forneceu prova conclusiva de que o(s) composto(s) anticolinesterásico(s) presente(s) em uma dose de EEPO efetiva enquanto promnésica é (são) oralmente eficaz(es), atravessam a barreira hematoencefálica e levam à significativa inibição da AChE em áreas cerebrais relevantes para a cognição. Complementando o perfil promnésico/antiamnésico de EEPO, neste estudo verificamos que em um modelo animal da doença de Alzheimer, 14 dias de tratamento com EEPO foi capaz de prevenir o comprometimento da memória induzido pelo peptídeo Aβ1-42 , assim como a perda neuronal em CA1, reduzindo ainda os depósitos Aβ e a astrocitose. Assim, embora se saiba que os efeitos promnésicos do EEPO envolvam vários receptores e que sua propriedade anticolinesterásica seja robusta o suficiente para reverter a amnésia induzida por escopolamina, este estudo é o primeiro a fornecer evidências diretas sobre efeito protetor do EEPO contra a amnésia e os sinais de neurodegeneração induzidas pelo Aβ.

EEPO is a standardized ethanol extract of Ptychopetalum olacoides Bentham (Olacaceae), a medicinal plant popularly known as Marapuama and used in the Amazon region. The traditional and popular uses of Marapuama suggest its potential for the treatment of certain central nervous system related diseases. Our research group has shown that the psychopharmacological profile of EEPO includes antioxidant, neuroprotective, anticholinesterase properties as well as promnesic and anti-amnesic effects in mice models. In this study we show that EEPO possess marked anticholinesterase action for the G1 and G4 isoforms of AChE, with an apparent regional selectivity for the brain areas most relevant to cognition. The kinetic parameters obtained with in vitro essays showed that the extract acts as a competitive inhibitor of the isoform G1 and as an uncompetitive inhibitor for the isoform G4. These results show that EEPO has a clear pattern of selective inhibition on the central isoforms of AChE. A detailed understanding of the interaction of G1 and G4 with EEPO obviously requires the structural elucidation of (s) active (s) compound (s). As a crucial contribution in the context of drug development, this study provides a conclusive proof that the anticholinesterase compound(s) present at a dose of EEPO shown to be effective as promnesic is (are) orally effective, do cross the blood brain barrier and lead to significant AChE inhibition in brain areas relevant to cognition. Complementing the promnesic/anti- amnesic profile of EEPO this study found that in an animal model of Alzheimer's disease, 14 days of treatment with EEPO was able to prevent the memory impairment induced by Aβ1-42 peptide and the neuronal loss in CA1, further reducing Aβ deposits and astrocytosis. Thus, although it is known that the promnesic effects of EEPO involve various receptors and that its anticholinesterase property is robust enough to reverse the amnesia induced by scopolamine, this is the first study to provide direct evidence on the EEPO protective effect against amnesia and signs of neurodegeneration induced by Aβ.