Progresso biotecnológico da espécie medicinal Croton cajucara Benth

ISBN 978-85-85905-10-1

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Maciel, M.A.M. (UNP/UFRN) ; Medeiros, M.I.T. (UNP) ; Emerenciano, D.P. (UFRN) ; Emerenciano, D.P. (UFRN) ; Medeiros, M.I.T. (UNP) ; Silva Neto, P.F. (UNP)

Resumo

O gênero Croton (Euphorbiaceae) encontra-se amplamente distribuído em todo o mundo, com concentração significativa na África, Brasil e México. As espécies Croton zambesicus Muell Arg. (África), Croton lechleri Muell. Arg. (EUA) e Croton tiglium Klotzsch (Ásia), lideram as pesquisas internacionais. Dentre as espécies nativas do Brasil, o Croton cajucara Benth, Croton zehntneri Pax e Hoffm. e Croton sonderianus Müll Arg. destacam-se por serem as mais representativas, sendo o Croton cajucara a espécie que detém o maior número de publicações e encontra em um contexto científico multidisciplinar. No presente trabalho são abordados aspectos fitoquímicos, farmacológicos e biotecnológicos que foram alvo de pesquisas realizadas com o Croton cajucara Benth.

Palavras chaves

Gênero Croton ; Croton cajucara Benth. ; aspectos Biotecnológicos

Introdução

Dentre as plantas medicinais existentes na região Amazônica do Brasil o gênero Croton (Euphorbiaceae) se destaca pela numerosa quantidade de espécies existentes e suas propriedades medicinais (Pax; Hoffman, 1931). Dentre as espécies mais representativas deste gênero, encontra-se o Croton cajucara Benth, conhecido vulgarmente por “sacaca” (que em um dos dialetos indígenas, significa feitiço). Esta planta é utilizada na medicina tradicional para tratamento de várias doenças, com destaque para tratamento do diabetes e problemas gastrointestinais (Abreu et al., 2001; Maciel et al., 1998; 2000; 2002a; 2002b; Van Den Berg, 1982). Diversas formas de uso para as cascas do caule, folhas e outros preparados de C. cajucara são divulgados na literatura científica (Berg, 1993; Veiga Jr. et al., 2005). O gênero Croton é amplamente distribuído em todo o mundo, com destaque significativo para África, Brasil e México. As espécies Croton zambesicus Muell Arg. (África), Croton lechleri Muell. Arg. (EUA) e Croton tiglium Klotzsch (Ásia), são as amis representativas e lideram as pesquisas internacionais. Dentre as espécies nativas do Brasil, o Croton cajucara Benth, Croton zehntneri Pax e Hoffm. e Croton sonderianus Müll Arg. destacam-se por serem as mais investigadas. Cientificamente, foi comprovado que as cascas do caule de C. cajucara Benth possui um rico histórico de ação medicinal, sendo uma das plantas nacionais mais representativas da atualidade. Comparando com outras espécies do gênero Croton, é a que detém o maior número de publicações. Neste trabalho serão abordados aspectos fitoquímicos, farmacológicos e biotecnológicos que foram desenvolvidos com esta espécie medicinal.

Material e métodos

No presente trabalho utilizou-se bases de dados científicos para atualizar as revisões bibliográficas da espécie medicinal Croton cajucara Benth. Como ponto de partida trabalhou-se na atualização das informações reportadas em artigos de divulgação previamente publicados com esta espécie (Maciel et al., 2006a; Costa et al., 2007). Em função do amplo volume de referências citadas, apenas algumas serão inseridas no item referências.

Resultado e discussão

Estudos fitoquímicos realizados com cascas de C. cajucara Benth mostrou que os diterpenos do tipo clerodano são os componentes em maior percentual; nas folhas detectou-se esteróides, flavonóies e aminoácidos, como os mais representativos (Maciel et al 1998a; 1998b; 2003, 2007a; 2007b, 2007c, 2009). Dentre os clerodanos destacam-se: trans-desidrocrotonina (DCTN), trans- crotonina (CTN), cis- cajucara B, trans-cajurina B, cajurina A, cajucarinolida, isocajucarinolida, isosacacarina e o triterpenoide ácido acetilaleuritólico (AAA). Um amplo estudo fitoquímico envolvendo estudos sazonais com árvores nativas e cultivadas, revelou que a trans-desidrocrotonina (Figura 1) é o componente químico majoritário das cascas do caule desta planta, com um índice máximo de ocorrência em árvores com idade acima de 3 anos. No entanto, em árvores com 1½ ano de idade, o triterpeno AAA é o componente majoritário. Estudos farmacológicos realizados com os terpenóides DCTN, CTN e AAA indicaram que o biocomponente DCTN possui correlação com todas as informações etnomedicinais de C. cajucara (Maciel et al., 1997; 2000; 2002a, 2002b, ). Especificamente, os ensaios farmacológicos apontam a DCTN como responsável pelas seguintes atividades biológicas: anti-inflamatória e antinociceptiva, antiespasmódica, antiespasmódica, antiespasmódica, dentre outras. O avanço dos estudos etnobotânico, etnofarmacológico, fitoquímico e farmacológico, impulsionou os avanços biotecnológicos de C. cajucara objetivando a diminuição de possíveis efeitos adversos em tratamentos prolongados, devido a redução de doses terapêuticas devido a sítio- especificidade e a proteção contra efeitos adversos pela redução da frequência de administração do fármaco, como por exemplo tratamento do diabetes (Lapenda et al., 2013).

Estrutura química do diterpeno do tipo clerodano trans-desidrocrotonina


Atualização dos estudos científicos de Croton cajucara Benth

Conclusões

A ampla documentação científica do Croton cajucara Benth mostra que através de trabalhos de pesquisas multidisciplinares, foi possível validar, para este Croton, todas as informações terapêuticas empíricas, amplamente divulgadas pela etnobotânica.Neste contexto,encontram-se relatados estudos etnobotânicos, etnofarmacológicos,fitoquímicos,farmacológicos,de síntese orgânica(objetivando novos fármacos) e biotecnológicos, que permitem comprovar a eficácia biológica de extratos e frações bioativas de C. cajucara e dos seus terpenóides DCTN, CTN e AAA, isolados das cascas do caule desta planta.

Agradecimentos

Os autores agradecem a UFRN e CAPES pelo apoio e suporte financeiro.

Referências

AGNER, A.R.; MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; CÓLUS, I.M.S., Antigenotoxicity of trans¬-dehydrocrotonin, a clerodane diterpene from Croton cajucara. Planta Medica, v.67, n.9, p.815-819, 2001.
ANAZETTI, M.C.; MELO, P.S.; DURÁN, N.; HAUN M. Comparative cytotoxicity of dimethylamide-crotonin in the promyelocytic leukemia cell line (HL60) and human peripheral blood mononuclear cells. Toxicology, v.188, n.2-3, p.261-274, 2003.
ANAZETTI, M.C.; MELO, P.S.; DURÁN, N.; HAUN M. Dehydrocrotonin and its derivative, dimethylamide-crotonin induce apoptosiswith lipid peroxidation and activation of caspases-2, -6, and -9 in human leukemic cells HL60. Toxicology, v.203, n.1-3, p.123-137, 2004.
CAMPOS, M. C. O.; SALOMÃO, K.; CASTRO-PINTO, D. B.; LEON, L. L.; BARBOSA, H. S.; MACIEL, M. A. M.; CASTRO, S. L. Croton cajucara crude extract and isolated terpenes: activity on Trypanosoma cruzi. Parasitology Research, v. 107, p.1193-1204, 2010.
COSTA, M.P.; SANTOS-MAGALHÃES N.S.; GOMES F.E.S.; MACIEL, M.A.M. Uma revisão das atividades biológicas da trans-desidrocrotonina, um produto natural obtido de Croton cajucara. Revista Brasileira de Farmacognosia, 17(2), p.275-286, 2007.
FARIAS, R.A.F.; GONZÁLEZ, R.P.; LEYVA, A.; MAIA, L.S.; MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; VEIGA JR., V.F.; PESSOA, C.; MORAES, M.O. Chromatographic fractions from Croton cajucara inhibit cell proliferation and induce differentiation in a human leukemia cell line. Journal of Cancer Integrative Medicine, v.3, n.2, p.75-80, 2005.
FREIRE, A.C.G.; ASSIS, C.F.; FRICK, A.O.; MELO, P.S.; HAUN, M.; AOYAMA, H.; DURÁN, N.; SAUER, M.M.; KALLÁS, E.G.; FERREIRA, C.V. Influence o f protein phosphatase inhibitors on HL60 cells death induction by dehydrocrotonin. Leukemia Research, v.27, n.9, p.823-829, 2003a.
FREIRE A.C.G.; SILVA M.P.; AOYAMA H.; HAUN M.; DURAN N.; FERREIRA C.V. Cytotoxic effect of the diterpene lactone dehydrocrotonin from Croton cajucara on human promyelocytic leukemia cells. Planta Medica, v.69, n.1, p.67-69, 2003b.
GRYNBERG, N.F.; ECHEVARRIA, A.; LIMA, J.E.; PAMPLONA, S.G.S.R.; PINTO, A.C.; MACIEL, M.A.M. Anti-tumour activity of two 19-nor-clerodane diterpenes, trans-dehydrocrotonin and trans-crotonin, from Croton cajucara. Planta Medica, v.65, n.8, p.687-689, 1999.
LAPENDA, T.L.S.; MORAIS, W.A.; ALMEIDA, F.J.F.; FERRAZ, M.S.; LIRA, M.C.B.; SANTOS, N.P.S.; MACIEL, M.A.M.; SANTOS-MAGALHÃES, N.S. Encapsulations of trans-dehydrocrotonin in liposomes: an enhancement of the antitumor activity. Journal of Biomedical Nanotecnology, v. 9, n. 3, p.499-510, 2013.
MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; BRABO, S.N.; SILVA, M.N. Terpenoids from Croton cajucara. Phytochemistry, v.49, n.3, pp.823-828, 1998a.
MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; ARRUDA, A.C.; PAMPLONA, S.G.S.R.; VANDERLINE, F.A.; LAPA, A.J.; ECHEVARRIA, A.; GRYNBERG, N.F.; CÔLUS, I.M.S.; FARIAS, R.A.F.; LUNA COSTA, A.M.; RAO, V.S.N. Ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology: a successful combination in the study of Croton cajucara. Journal of Ethnopharmacology, v.70, n.1, p.41-55, 2000.
MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; VEIGA JR., V.F.; ECHEVARRIA, A.; GRYNBERG, N.F. Plantas medicinais: a necessidade de estudos multidisciplinares. Quimica Nova, v.25, n.3, p.429-438, 2002a.
MACIEL, M.A.M., PINTO, A.C., VEIGA JR., V.F., MARTINS, J.R., GRYNBERG, N.F., ECHEVARRIA, A., LAPA, A.J.; VANDERLINDE, F.A Croton cajucara as an alternative to traditional medicine in a modern health system, Phytochem. Pharmacol. II Ser. Recent Prog. Med. Plants, v.8, p.502-517, 2002b.
MACIEL, M.A.M., DANTAS, T.N.C., CÂMARA, J.K.P., PINTO, A.C., VEIGA JR., V.F., KAISER, C.R., PEREIRA, N.A., CARNEIRO, C.M.T.S., VANDERLINDE, F.A., LAPA A.J., AGNER, A.R., CÓLLUS, I.M.S., ECHEVARRIA-LIMA, J., GRYNBERG, N.F., ESTEVES-SOUZA, A., PISSINATE, K., ECHEVARRIA A. Pharmacological and biochemical profiling of lead compounds from traditional remedies: the case of Croton cajucara. In: Advances in Phytomedicine (Lead molecules from natural products, Discovery and New Trends), Eds. Khan, M.T.H.; Ather, A., v.2, chapter 14, p.229-257, 2006a.
MACIEL, M.A.M.; CORTEZ, J.K.P.C.; GOMES, F.E.S. Croton genus and relevant aspects of clerodane diterpenes. Fitos, v.2, n.3, p.54-73, 2006b.
MACIEL, M.A.M.; GOMES, F.E.S.; PINTO, A.C; CÓLUS, I.M.S.; MAGALHÃES, N.S.S.; GRYNBERG,N.F.; ECHEVARRIA, A. Aspects of natural products on the discovery of new antitumoral and antimutagenic agents. Fitos, v.3, n.1, p.38-59, 2007a.
MACIEL, M.A.M.; MARTINS, J.R.; PINTO, A.C.; KAISER, C.R.; ESTEVES-SOUZA, A.; ECHEVARRIA, A. Natural and semi-synthetic clerodanes of Croton cajucara and their cytotoxic effects against Ehrlich carcinoma and human K562 leukemia cells. Journal of Brazilian Chemical Society, v.18, n.2, p.391-396, 2007b.
MACIEL, M.A.M.; LEAL, R.S.; DANTAS, T.N.C.; VEIGA Jr., V. F. Espectrometria de massas de diterpenos do tipo clerodano isolados de Croton cajucara. Revista Fitos, v. 3, n. 3, p.37-45, 2007c.
MACIEL, M.A.M.; ANJOS, G.C.; GOMES, F.E.S.; DANTAS, T.N.C.; PINTO, A. C.; KAISER, C. R.; MIRANDA, A.F.; ECHEVARRIA, A. Estudo fitoquímico de folhas de Croton cajucara Benth e determinação da sua propriedade antioxidante. Revista Fitos, v. 4, n. 2, p. 71-89, 2009.
MORAIS, W.A.; COSTA, M.P.; PAIXÃO, A.D.; MACIEL, M.A.M.; SANTOS-MAGALHÃES, N.S. Encapsulation and release characteristics of DCTN/PLGA microspheres. Journal of Microencapsulation, n.26, p.187-191, 2009.
NASCIMENTO-FILHO, J.M.; MELO, C.P.; SANTOS-MAGALHÃES, N.S.; ROSILIO, V.; MACIEL, M.A.M.; ANDRADE, C.A.S. Thermodynamic investigation of mixed monolayers of trans-dehydrocrotonin and phospholipids. Colloids and Surfaces, n.358, p.42-49, 2010.
PAX, F.; HOFFMANN, K.. Euphorbiaceae. In: A. Engler. Die natürlichen Pflanzenfamilien. 2 ed., pp. 11-233, 1931
PERAZZO, F.F.; CARVALHO, J.C.T.; RODRIGUES, M.; MORAIS, E.K.L.; MACIEL, M.A.M. Comparative anti-inflammatory and antinociceptive effects of terpenoids and an aqueous extract obtained from Croton cajucara Benth. Brazilian Journal of Pharmacognosy, v.17; n.4; p.521-528, 2007.
POERSCH, A.; SANTOS, F.V.; MACIEL, M.A.M.; CÂMARA, J.K.P.; DANTAS, T.N.C.; CÓLUS, I.M.S. Protective effect of DCTN (trans-dehydrocrotonin) against induction of micronuclei and apoptosis by different mutagenic agents in vitro. Mutation Research, n.629, p.14-23, 2007.
RABELO, A.F.L.; GUEDES, M.M.; TOMÉ, A.R.; LIMA, P.R.; MACIEL, M.A.M.; LIRA, S.R.S.; CARVALHO, A.C.S.; SANTOS, F.A.; RAO, V.S. Vitamin E ameliorates hight dose trans-dehydrocrotonin-associated hepatic damage in mice. Natural Product Comunications, v. 5, n. 4, p. 523-528, 2010.
RODRIGUES, G. R.; DI NASO, F. C.; PORAWSKI, M.; MARCOLIN, E.; KRETZMANN, N. A.; FERRAZ, A. B. F.; RICHTER, M. F.; MARRONI, C. A.; MARRONI, N. P. Treatment with aqueous extract from Cronton cajucara Benth reduces hepatic oxidative stress in strptozotocin-diabetic rats. Journal of Biomedicine and Biotechnology, v.47; n.3; p.301-305, 2012.
RODRIGUES, G.; MARCOLIN, E.; BONA, S.; PORAWSKI, M.; LEHMANN, M.; MARRONI, N. P. Hepatics alterations and genotoxic effects of Croton cajucara Benth (sacaca) in diabeticrats. Arquivos de Gastroenterologia, v. 47, n. 3, 2010.
ROZZA, A.L.; MORAES, T.M.; KUSHIMA, H.; NUNES, D.S.; HIRUMA-LIMA, C.A.; PELLIZZON, C.H. Involvement os glutathione, sulfhydrylcompounds, nitric oxide, vasoactive intestinal peptide, andheat-shock protein-70 in the gastroprotective mechanism of Croton cajucara Benth. (Euphorbiaceae) essential oil. Journal of Medicinal Food, v. 14, n. 9, pp. 1011-1017, 2011.
SOARES, B.A.; FIRME, C.L.; MACIEL, M.A.M.; KAISER, C.R.; SCHILLING, E.; BORTOLUZZI, A.J. Experimental and NMR thoretical methodology applied to geometric analysis of the bioactive clerodane trans-dehydrocrotonin. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 4, pp. 629-638, 2014.
SAN GIL, R.A.S.; ALBUQUERQUE, M.G.; ALENCASTRO, R.B.; PINTO, A.C.; GOMES, F.E.S.; DANTAS, T.N.C.; MACIEL, M.A.M. Solid-state 13C NMR and molecular modeling studies of acetylaleuritolic acid obtained from Croton cajucara Benth. Journal of Molecular Structure, n. 885, p.82-88, 2008.
SANTOS, F.V.; MESQUITA, S.F.P.; FARIA, M.J.S.S.; POERSH, A.; MACIEL, M.A.M.; PINTO, A.C.; MORIMOTO, H.K.; CÓLUS, I.M.S. Absence of mutagenicity in somatic and germ cells of mice submitted to subchronic treatment with an extract of Croton cajucara Benth (Euphorbiaceae). Genetics and Molecular Biology, v.29, n.1, 159-165, 2006.
SANTOS, F.V.; SANTOS, V.J.D.S.V.; FARIAS, M.J.; MESQUITA, S.F.P.; MACIEL, M.A.M.; ANGELO, C.P.; CÓLLUS, I.M.S. Mutagenicity and antimutagenicity of Croton cajucara. Biologia, v.63; n.3; p.327-331, 2008.
VEIGA Jr., V.F.; PINTO, A.C.; MACIEL, M.A.M. Plantas Medicinais: Cura segura? Química Nova, v.28, n.3, p.519-528. 2005.