PROSPECÇÃO TOXICOGENÉTICA NÃO CLÍNICA DO FITOL LIVRE E EM NANOEMULSÃO.

Abstract

RESUMO: O fitol natural e sintético têm diversas atividades farmacológicas, tais como antimicrobianas, citotóxicas, antitumorais, antimutagênicas, antiteratogênicas, antidiabéticas, hipolipemiantes, antiespasmódicas, antiepilépticas, antinociceptivas, antioxidantes, anti-inflamatórias, ansiolíticas, antidepressivas e imunoadjuvantes. O estudo objetivou o desenvolvimento de nanoemulsão com fitol e avaliação dos perfis toxicogenéticos em Artemia salina, Allium cepa e eritrócitos de ratos, bem como antioxidantes in vitro, ex vivo em eritrócitos de ratos, e em Saccharomyces cerevisiae. O fitol livre e o nanoemulsionado foram testados nas concentrações de 2, 4, 8 e 16 mM e de 2, 4, 8, 16, 40, 80 e 160 μM. O dicromato de potássio, sulfato de cobre, peróxido de hidrogênio e o trolox foram utilizados como padrões para toxicidade/citotoxicidade e genotoxicidade, bem como para efeito oxidante/antioxidante. A avaliação oxidante/antioxidante in vitro foi testada frente aos radicais 1,1-difenil-2-picrilhidrazil, ácido 2,2'-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-sulfônico) e radical óxido nitrito; e peroxidação lipídica, potencial redutor e inibição de hemólise em eritrócitos de ratos. Adicionalmente, foi realizado o teste em S. cerevisiae. O fitol livre e nanoemulsionado em A. salina e A. cepa exibiram toxicidade e citotoxicidade em 4, 8 e 16 mM; e genotoxicidade em A. cepa em todas as concentrações testadas, com respostas adaptativas e/ou reparo dos danos em 2 mM, após 48 e 72 h. Os resultados para citotoxicidade em A. salina e eritrócitos de ratos sugerem que o fitol não é citotóxico nas concentrações de 40, 80 e 160 μM, mas apresentou citotoxicidade em 4 e 8 mM. O fitol, dependendo da concentração, livre e nanoemulsionado, em cotratamento com ácido etileno diamino tetra-acético, dicromato de potássio, sulfato de cobre e trolox podem, possivelmente, induzir lise de membrana, oxidação celular e citotoxicidade/toxicidade em A. salina, e atividade antioxidante (ex vivo) em eritrócitos de ratos, respectivamente. O fitol livre e o nanoemulsionado também apresentaram atividades antioxidantes pela captura de radicais livres in vitro e em S. cerevisiae, para as concentrações de 2 e 4 μM. Entretanto, foram oxidativos em 8 e 16 μM em S. cerevisiae proficiente e mutadas para superóxido dismutase citoplasmática e mitocondrial, bem como para catalase e duplos mutantes. Em síntese, o fitol livre e nanoemulsionado apresentaram atividades tóxicas, citotóxicas, oxidantes e genotóxicas em elevadas concentrações, por prováveis mecanismos de lise e alteração de potencial de membrana, indução de necrose e/ou apoptose, bem como por efeitos pró-oxidativos. Em baixas concentrações foram citoprotetores em A. salina e eritrócitos de ratos, possivelmente por mecanismos antioxidantes. O fitol livre e nanoemulsionado apresentaram atividades antagônicas como antioxidantes e citotóxicas, de forma similar e, possivelmente, podem ser aplicados em formulações farmacêuticas destinadas à prevenção de estresse oxidativo e como agentes antitumorais. ------------------------ABSTRACT: Phytol and its laboratory synthetic derivatives have various pharmacological activities such as: antimicrobial, cytotoxic, antitumor, antimutagenic, anti-atherogenic, antidiabetic, lipid-lowering, antispasmodic, antiepileptic, antinociceptive, antioxidant, anti-inflammatory, anxiolytic, antidepressant and immunoadjuvant. The study aimed at the preparation of phytol nanoemulsion and evaluation of toxicogenic profiles in Artemia salina and Allium cepa, as well as antioxidants in in vitro, in erythrocytes of rats, and Saccharomyces cerevisiae. Phytol and its nanoemulsion were tested at 2,4, 8, 16, 40, 80 and 160 μM, and 2, 4, 8 and 16 mM concentrations. Potassium dichromate, hydrogen peroxide, copper sulphate and trolox were used as standards for toxicity/cytotoxicity and genotoxicity as well as for oxidants/antioxidants. The oxidative/antioxidant in vitro assay was tested against the radicals: 1,1-diphenyl-picrylhydrazyl, ethylbenzetolino-sulfonic acid and nitrite oxide radical; and for lipid peroxidation, reducing potential and inhibition of hemolysis in rat erythrocytes. In addition, the antioxidant test was performed in S. cerevisiae. Phytol and its nanoemulsion in A. salina and A. cepa exhibited toxicity and cytotoxicity at 4, 8 and 16 mM; and genotoxicity in A. cepa at all concentrations tested, with an adaptive response and/or damage repair at 2 mM, after 48 and 72 h. The results for cytotoxicity in A. salina and erythrocytes of rats suggest that phytol is non-cytotoxic at concentrations of 40, 80 and 160 μM but showed cytotoxicity at 4 and 8 mM. Phytol and nanoemulsified phytol in co-treatments with ethylene diamine tetraacetic acid, potassium dichromate, copper sulfate and trolox may possibly induce membrane lysis, cellular oxidation and cytoskeletal toxicity in A. salina, and antioxidant activity (ex vivo) in rat erythrocytes. Phytol and nanoemulsified phytol also showed antioxidant capacities by free radical capture and in S. cerevisiae, at concentrations of 2 and 4 μM. But they were oxidative at 8 and 16 μM in proficient S. cerevisiae and mutated for cytoplasmic and mitochondrial superoxide dismutase, as well as for liver catalase. In summary, phytol and nanoemulsified phytol presented toxic, cytotoxic, oxidative and genotoxic effects at high concentrations, probably by inducing lysis and alterations of membrane potentials, induction of necrosis and/or apoptosis. It may be due to the prooxidative effects. However, at low concentration phytol exhibited cytoprotective in A. salina and erythrocyte of rats, possibly by antioxidant mechanisms. Phytol phytol and nanoemulsified phytol may have similar antagonistic activities as antioxidants and cytotoxic agents and can be considered as pharmaceutical formulations intended to prevent oxidative stress and tumor prevention.