NEOVESTITOL, UN ISOFLAVONOIDE AISLADO DEL PROPÓLEO ROJO BRASILEÑO, REDUCE LA INFLAMACIÓN AGUDA Y CRÓNICA: LA PARTICIPACIÓN DEL ÓXIDO NÍTRICO Y LA IL-6

Marcelo Franchin ,  David F. Colón ,  Marcos G. da Cunha , Fernanda VS Castanheira André Saraiva LL ,  Bruno Bueno-Silva ,  Severino M. Alencar ,  Thiago M. Cunha ,  y Pedro L. Rosalen 

Los isoflavonoides han sido ampliamente estudiadas debido a las distintas actividades biológicas  identificadas hasta el momento. En esto, se evaluó la actividad del neovestitol, un isoflavonoide aislado del propóleo rojo brasileño, en la inflamación aguda y crónica. En cuanto a la inflamación aguda, se encontró que el neovestitol reduce la migración de neutrófilos, la rodadura y adhesión de leucocitos  , así como la expresión de ICAM-1 en la microcirculación mesentérica durante la peritonitis aguda inducida por lipopolisacáridos. No se observaron cambios en los niveles de TNF-α, CXCL1 / KC y CXCL2 / MIP-2 en el tratamiento previo con neovestitol. La administración de un inhibidor del óxido nítrico sintasa inducible (iNOS) abolió los efectos inhibidores de neovestitol en la migración de neutrófilos y de ICAM-1  expresión. Los niveles de nitrito aumentaron tras el tratamiento con neovestitol. No se observaron efectos de neovestitol en la quimiotaxis de neutrófilos in vitro . En cuanto a la inflamación crónica, también neovestitol redujo la puntuación clínica y el daño articular en un modelo de artritis inducida por colágeno. No hubo ningún cambio en los niveles de IL-17, y en la producción de células TCD4 +. Además, el pretratamiento con neovestitol reduce los niveles de IL-6. Estos resultados demuestran una posible actividad anti-inflamatoria del neovestitol, que puede ser útil para fines terapéuticos y / o como un nutracéutico.

El proceso inflamatorio comprende un conjunto de eventos que involucran la participación de citoquinas (TNF-alfa), quimioquinas (CXCL1 / KC y CXCL2 / MIP-2), mediadores lipídicos (leucotrieno B4), moléculas de adhesión celular (ICAM-1), el óxido nítrico y células inmunes. Este proceso conduce a la vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular y el reclutamiento de leucocitos  .

La aparición de la inflamación aguda se relaciona con una respuesta defensiva de acogida a los agentes infecciosos y se caracteriza por la presencia de neutrófilos. Por otra parte, la inflamación crónica es un fenómeno persistente en el que la presencia de macrófagos y linfocitos se hace más evidente  .

Aunque es una respuesta protectora de acogida, la exacerbación de la inflamación en algunos casos está directamente relacionado con el daño tisular, por lo que requiere el uso de medicamentos anti-inflamatorios  . Además, algunas enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide con frecuencia son el resultado de un proceso inflamatorio crónico cuyo tratamiento con fármacos está limitado  .

El propóleo se ha utilizado en la medicina popular desde hace décadas para el tratamiento de diversas enfermedades. Además, también está presente en las formulaciones cosméticas, pastas de dientes y conservantes de alimentos  . Propóleos brasileños de Apis mellifera L. (Apidae) se clasificaron en 13 tipos según sus características químicas y la región que rodea a las colmenas. Entre las variedades, propóleo “Tipo 13” (también denominado como propóleo rojo) tiene un aspecto rojizo típico. Este propóleo tiene una peculiar presencia de isoflavonoides en su composición. Entre los isoflavonoides identificados, neovestitol ha mostrado  propiedades antimicrobianas, anticaries y  actividad antioxidante en estudios previos. El potencial antiinflamatorio del neovestitol también se ha informado, sin embargo su actividad en un modelo de inflamación crónica, así como la participación de los mediadores inflamatorios y moléculas de adhesión en su efecto permanece sin explorar.

Por lo tanto, se evaluó la actividad del neovestitol en la modulación de la migración de neutrófilos, y también en la regulación de citocinas, óxido nítrico y ICAM-1 molécula de adhesión. Además, se evaluó la actividad del neovestitol en un modelo de artritis (inflamación crónica), así como el papel de este compuesto en la regulación de las citoquinas inflamatorias.

Discusión

Los estudios han reportado el prometedor potencial de isoflavonoides en la modulación del proceso inflamatorio. Un estudio con formononetina, otro isoflavonoide aislado de propóleo rojo brasileño, mostró que la administración de este compuesto en modelos de inflamación experimentales redujo la migración de leucocitos inducida por carragenina y la formación de edema. En otro estudio, se encontró que la genisteína (que se encuentra en gran parte en la soja) fue capaz de prevenir la inflamación en ratas. La supresión de la producción de citoquinas pro-inflamatorias tales como TNF-α e IL-1β fue uno de los efectos observados. Un estudio investigó los efectos antiinflamatorios de biochanina A en las células microgliales BV2 estimuladas con LPS. Los autores observaron una reducción de la producción de TNF-α, IL-1β, óxido nítrico y especies reactivas de oxígeno .

En el estudio, la administración subcutánea de neovestitol  reduce la migración de neutrófilos inducida por LPS. En general, la inflamación consiste en una serie de eventos que se caracterizan por afluencia de neutrófilos en el foco inflamatorio, y las citoquinas juegan un papel crucial en este escenario. Citocinas y quimiocinas pro-inflamatorias secretadas por los macrófagos residentes  desempeñan numerosas funciones, incluyendo la activación de las células endoteliales para expresar las proteínas de adhesión y la activación de mecanismos de leucocitos de locomoción. Entre estas proteínas, selectinas (L-, P- y E-selectina) promueven la interacción de las células blancas de la sangre que fluye en el torrente sanguíneo con las células endoteliales por un proceso de laminación. Las inmunoglobulinas, incluyendo el tipo de molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1), son responsables de la fuerte adhesión de los leucocitos a las células endoteliales, que permite la transmigración de las células en el sitio inflamado. En el estudio, se encontró que la actividad inhibidora de neovestitol sobre la inflamación inducida por LPS estar relacionado con la reducción de expresión de ICAM-1, y sus efectos no dependía de la modulación de citoquinas inflamatorias y quimiocinas. Los estudios han demostrado que el óxido nítrico desempeña un papel crucial en la modulación de la adhesión de leucocitos durante el proceso inflamatorio. La acción del óxido nítrico (iNOS vía) en la inflamación inducida por LPS se asocia con una reducción de la ICAM-1 expresión en la microcirculación mesentérica de los ratones  . En este estudio, encontramos que el tratamiento con un inhibidor de iNOS abolió el efecto inhibidor del neovestitol en ICAM-1 y la expresión de la migración de neutrófilos. Además, se encontró que el tratamiento con neovestitol aumento  los niveles de óxido nítrico en la cavidad peritoneal al cabo de 4 horas. Por otro lado, los animales que recibieron sólo exposición a LPS no mostraron ningún aumento en sus niveles de óxido nítrico. Los estudios muestran que los animales sometidos a desafíos inflamatorias (por ejemplo, carragenano, LPS) exhiben niveles significativamente más altos de óxido nítrico 6 horas después de la estimulación, a fin de compensar la exacerbación del proceso inflamatorio. El aumento de los niveles de óxido nítrico ejercidos por neovestitol corrobora los datos sobre la adhesión de leucocitos (microscopía intravital) y ICAM-1  expresión, que muestran una actividad inhibidora de neovestitol en ambos eventos, 4 horas tras la estimulación de LPS. Además, la capacidad del neovestitol directamente en el bloqueo de ICAM-1  expresión in vitro se evaluó (células bEnd.3). Los estudios han demostrado que algunos medicamentos tienen la capacidad de bloquear la expresión de moléculas de adhesión, incluyendo ICAM-1. En este estudio, se ha utilizado bEnd.3 células endoteliales, que no muestran la expresión de  iNOS y la producción de óxido nítrico, al menos dentro de las 24 h. Según los resultados in vitro , la exposición de células a neovestitol no inhibió la expresión de ICAM-1 directamente, lo que demuestra una actividad dependiente de óxido nítrico. Por lo tanto, se sugiere que los efectos  del neovestitol sobre la mejora de la inflamación aguda puede estar asociada, al menos en parte, a la inducción de óxido nítrico (vía iNOS → óxido nítrico) por el endotelio de la microcirculación mesentérica y, como consecuencia, la reducción de leucocitos la adhesión debido a la supresión de ICAM-1.

También se evaluó la actividad del neovestitol en la artritis inducida por colágeno en ratones DBA-1 / J . Encontramos que la administración de neovestitol redujo las puntuaciones clínicas de los animales con artritis y los niveles de IL-6. IL-6 es una citocina implicada en la respuesta inflamatoria que participa en los procesos neuronales y la regulación del metabolismo. Es producido por diferentes tipos de células, incluyendo los neutrófilos, macrófagos, células endoteliales, fibroblastos y células dendríticas. Su acción se lleva a cabo en diferentes tipos de células. En los neutrófilos, la IL-6 provoca un aumento de la elastasa. En las células endoteliales, aumenta la expresión de ICAM-1  . Los estudios han señalado un papel clave de IL-6 en la fisiopatología de la artritis reumatoide. Entre los hallazgos, se detectó una alta expresión de IL-6 en el tejido sinovial. Por otra parte, se ha demostrado estar relacionada con la diferenciación Th17 la acción de IL-6 en el modelo de artritis inducida por colágeno. Aquí, la administración de neovestitol en animales con artritis no cambió la diferenciación Th17 en los ganglios linfáticos inguinales. Además, no afectó a citoquinas IL-17  en la articulación de los animales con artritis, aunque ejerce un efecto inhibidor sobre la liberación de IL-6. Este fenómeno podría explicarse por el hecho de que la diferenciación Th17 se produce temprano en el proceso de inmunización de los ratones, como resultado de los altos niveles de IL-6 liberados en el primer día después de la primera inmunización. Por lo tanto, como la administración de neovestitol se realizó en el día 21 o una vez al día después de la segunda inmunización, se sugiere que su actividad inhibidora de la IL-6 puede estar asociada con otros tipos de modulación. Los estudios han demostrado que los altos niveles de IL-6 en el líquido sinovial también están asociados con la destrucción articular en la artritis. Un estudio encontró que el bloqueo del receptor de IL-6R reduce la diferenciación de los osteoclastos. En nuestro estudio, la administración de neovestitol reduce el daño articular en animales con artritis, lo que sugiere, por tanto, su posible influencia en la inhibición de la IL-6. Los efectos inhibidores de neovestitol sobre la liberación de IL-6 en las articulaciones de los ratones con artritis pueden estar relacionados con el aumento de los niveles de óxido nítrico (iNOS vía), como se observa en los ensayos de inflamación aguda. Algunos estudios muestran que el óxido nítrico es capaz de reducir la actividad de NF-kB a través de un mecanismo de retroalimentación negativa, lo que conduce a una disminución de la liberación de IL-6 . En otro estudio, el tratamiento con un inhibidor de la óxido nítrico sintasa después de la inducción de la expresión de iNOS en un cultivo de condrocitos condujo a una mayor degradación de IkB-α, que indica la influencia de la producción endógena de óxido nítrico en la inhibición de la activación de NF-kappa B . Por lo tanto, se sugiere que la reducción en la liberación de IL-6 por neovestitol puede ser debido a un aumento en la producción de óxido nítrico (iNOS vía), en células del tejido de la articulación.

En conjunto, los resultados del estudio sugieren una actividad prometedora de lneovestitol en la regulación de la inflamación aguda y crónica. Los estudios han demostrado que la ingestión de alimentos que contienen cantidades significativas de isoflavonoides puede traer beneficios para la salud para la prevención de numerosas enfermedades crónicas, incluyendo enfermedades cardiovasculares, el cáncer y la obesidad . Por lo tanto, los resultados obtenidos con neovestitol son significativos desde el punto de vista nutricional, ya que este isoflavonoide se puede incluir en una dieta saludable en el futuro como un nutracéutico, con el fin de prevenir las enfermedades degenerativas crónicas graves en cuya etiología subyace un proceso inflamatorio. Sin embargo, se necesitan más estudios para explorar los efectos de este compuesto en la salud humana y la prevención de enfermedades.

Por lo tanto, se concluye que el neovestitol mostró actividad inhibidora en la inflamación inducida por LPS, y sus efectos implican la vía del óxido nítrico y la supresión consiguiente de ICAM-1. Por otra parte, neovestitol inhibió el desarrollo de la artritis inducida por colágeno por modulación de la liberación de IL-6. Los resultados demuestran una posible actividad anti-inflamatoria del neovestitol, un isoflavonoide que podría ser útil en el futuro para fines terapéuticos y / o incorporado como un compuesto nutracéutico.