A ação espasmolítica do óleo essencial de Xylopia frutescens Aubl. envolve a redução dos níveis citosólicos de cálcio em íleo de cobaia

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Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Xylopia frutescens Aubl. species, popularly known as “embira”, “semente-de-embira” and “embira-vermelha”, is used in folk medicine as antidiarrhoeal. From leaves of these species was extract the essential oil (XF-OE), that in previous studies, showed spasmolytic activity on phasic contractions induced by CCh or histamine on guinea pig ileum. Considering this premise, the aim of this study was to characterize the mechanism of spasmoliytic action of XF-OE on intestinal smooth muscle. For this, were used functional and cellular methodologies. XF-OE inhibited cumulative concentration-response curves to histamine, and these were shifted to the right, in a non-parallel manner, with Emax reduction, discarding thus a competitive type antagonism and relaxed the guinea pig ileum contracted by KCl (40 mM) or histamine (10-6 M). How the relaxant potency of the essential oil was smaller in organ pre-contracted by KCl, it was hypothesized that XF-OE would be acting as a K+ channels positive modulator. In presence of CsCl (5 mM), a non-selective blocker of these channels, the relaxant potency of XF-OE was not altered, showed a non-participation of K+ channels on the essential oil spasmolytic effect. Thus, we decided to check whether the essential oil would prevent calcium influx through CaV, for this were obtained cumulative concentration-response curves to CaCl2 in depolarizing medium (70 mM KCl) nominally without Ca2+ in absence (control) and presence of different concentrations of XF-OE. The essential oil shifted to the right CaCl2 control curves, with reduction of its Emax, in addition to relaxed the ileum pre-contracted by S-(-)-Bay K8644 (3 x 10-7 M), a CaV1 selective agonist, demonstrating that the essential oil inhibited Ca2+ influx through CaV1. As the Ca2+ mobilization mechanisms into circular and longitudinal muscle layers are differentiated, it was hypothesized that XF-OE would preventing Ca2+ mobilization from intracellular stores in order to promote its spasmolytic effect. To test this hypothesis, in experiments with ileum circular layer, the essential oil antagonized phasic contractions induced by histamine (10-5 M), negatively modulates the Ca2+ release to exert their spasmolytic effect. In cellular experiments, the viability of longitudinal layer myocytes from guinea pig ileum was not altered in XF-OE (81 μg/mL) presence and the fluorescence intensity in these intestinal myocytes stimulated by histamine was reduced by the essential oil, indicating a [Ca2+]c reduction. Thus, the XF-OE spasmolytic action mechanism on guinea pig ileum involves blocking the Ca2+ influx, by CaV1, in addition to negative modulation of Ca2+ release mechanisms from intracellular stores, that lead to reduction of this ion cytosolic levels and consequently muscle relaxation.

A espécie Xylopia frutescens Aubl., conhecida popularmente como “embira”, “semente-de-embira” e “embira-vermelha”, é utilizada na medicina popular como antidiarreica. Das folhas dessa espécie foi extraído o óleo essencial (XF-OE), que, em estudos anteriores, apresentou atividade espasmolítica frente às contrações fásicas induzidas por CCh ou por histamina em íleo de cobaia. Diante dessa premissa, o objetivo desse trabalho foi caracterizar o mecanismo de ação espasmolítica do XF-OE em musculatura lisa intestinal. Para isso, foram utilizadas metodologias funcionais e celulares. O XF-OE inibiu as curvas concentrações-resposta cumulativas à histamina, desviando-as para a direita, de maneira não paralela e com redução do seu Emax, descartando um antagonismo do tipo competitivo, além de relaxar o íleo pré-contraído com KCl (40 mM) ou com histamina (10-6 M). Como a potência relaxante do óleo essencial foi menor quando as contrações foram induzidas por KCl, hipotetizou-se que o XF-OE estaria atuando como um modulador positivo de canais de K+. Na presença do CsCl (5 mM), bloqueador não seletivo desses canais, a potência relaxante do XF-OE não foi alterada, sendo descartada a participação dos canais de K+ no efeito espasmolítico do óleo essencial. Diante disso, decidiu-se verificar se o óleo essencial estaria inibindo o influxo de cálcio através dos CaV, para isso foram obtidas curvas concentrações-resposta cumulativas ao CaCl2 em meio despolarizante (KCl 70 mM) nominalmente sem Ca2+ na ausência (controle) e na presença de diferentes concentrações do XF-OE. O óleo essencial deslocou para a direita as curvas controle de CaCl2 com redução do seu Emax, além de relaxar o íleo pré-contraído com o S-(-)-Bay K8644 (3 x 10-7 M), um agonista dos CaV1, demonstrando que o óleo essencial inibe o influxo de Ca2+ através dos CaV1. Sendo os mecanismos de mobilização de Ca2+ em células musculares das camadas circular e longitudinal diferenciados, hipotetizou-se que o XF-OE estaria impedindo a mobilização de Ca2+ dos estoques intracelulares para promover seu efeito espasmolítico. Para testar essa hipótese, em experimentos utilizando a camada circular do íleo, o óleo essencial antagonizou as contrações fásicas induzidas por histamina (10-5 M), modulando negativamente a liberação de Ca2+ para exercer seu efeito espasmolítico. Nos experimentos celulares, a viabilidade dos miócitos da camada longitudinal do íleo de cobaia não foi alterada na presença do XF-OE (81 μg/mL) e a intensidade de fluorescência nos miócitos intestinais estimulados por histamina foi reduzida pelo óleo essencial, indicando a redução na [Ca2+]c. Assim, o mecanismo de ação espasmolítica do XF-OE em íleo de cobaia envolve bloqueio do influxo de Ca2+, via CaV1, além da modulação negativa dos mecanismos de liberação de Ca2+ dos estoques intracelulares, levando à redução dos níveis citosólicos desse íon e, consequente, relaxamento muscular.