Moringa oleifera Lamarck (Moringaceae) é uma árvore nativa da região sul do Himalaia, amplamente cultivada na Ásia e nos trópicos, principalmente devido ao seu uso para clarificação de água. Tem sido cultivada como um remédio tradicional, utilizada nas indústrias alimentar, cosmética e farmacêutica,^{1 , 2} e também é usada para tratar várias doenças, como câncer e doenças crônicas e infecciosas.^{3 , 4}

Uma lectina solúvel em água isolada das sementes de M. oleifera (WSMoL) tem demonstrado atividade inseticida,^{5 - 7} e estudos in vitro demonstraram sua atividade antibacteriana contra bactérias corrosivas e patogênicas.^{8 - 10} A WSMoL demonstrou atividade anti-inflamatória in vitro em macrófagos murinos estimulados por lipopolissacarídeos,¹¹ e foi capaz de ativar linfócitos humanos a partir de culturas de células mononucleares do sangue periférico, mostrando um efeito imunomodulador.¹² Também tem sido comprovado que WSMoL é uma das proteínas coagulantes encontradas nas sementes de M. oleifera ,^{8 , 13} e é capaz de reduzir a turbidez e a ecotoxicidade de amostras de água coletadas de um riacho poluído.¹⁴

Está bem demonstrado que muitos antibióticos e algumas classes de drogas anti-inflamatórias estão frequentemente associados a efeitos cardiotóxicos.^{15 , 16} Entre os eventos adversos no sistema cardiovascular, estão a ocorrência de insuficiência cardíaca com disfunção ventricular sistólica, arritmias e isquemia miocárdica.¹⁷ Classicamente, como uma consequência de cardiotoxicidade, podem ser observadas alterações no eletrocardiograma (ECG), tais como o prolongamento do intervalo QT, o qual tem sido observado em pacientes que usaram várias classes de drogas antimicrobianas, incluindo macrólidos e fluoroquinolonas.^{18 - 20} Entre os macrólidos, a administração intravenosa de eritromicina apresenta o risco maior de aumento do intervalo QT, e arritmias fatais têm sido relatadas quando foi usada isoladamente ou em combinação com outras drogas que prolongam o intervalo QT.¹⁶ Portanto, a proteção da função cardíaca atualmente está um desafio constante para a indústria farmacêutica, autoridades reguladoras e médicos que enfrentam reações clínicas adversas de vários agentes terapêuticos na prática clínica.

WSMoL tem surgido como um potencial medicamento antibacteriano e como um agente imunomodulador. Algumas lectinas de plantas não são tóxicas para mamíferos,^{21 , 22} enquanto outras têm sido relatadas como prejudiciais quando ingeridas ou administradas por outros meios, como injeção intraperitoneal.²³ Portanto, como um dos passos necessários para determinar a segurança de WSMoL, este estudo avaliou os possíveis efeitos cardiotóxicos desta proteína.

O tratamento de 21 dias com WSMoL não induziu alterações (p > 0,05) nos níveis de glicose no sangue ( Figura 1A ) nem no peso corporal ( Figura 1B ), em comparação com o grupo CNTRL. Além disso as relações PC/PCorp ( Figura 1C ) e PC/CT ( Figura 1D ) foram semelhantes (p > 0,05) em ambos os grupos, indicando que nenhuma hipertrofia cardíaca foi desenvolvida. O tratamento também não modificou a tolerância à glicose ( Figura 1E ) ou a resistência à insulina ( Figura 1F ), em comparação com os camundongos não tratados (p > 0,05), revelando a ausência de alterações no metabolismo de carboidratos.

Figura 1

A Figura 2 mostra os parâmetros de ECG no 21º dia de tratamento. Os intervalos PR, RR, QRS e QJ ( Figura 2C–F ) não foram significativamente diferentes (p > 0,05) entre os grupos WSMoL e CNTRL. A DPA₃₀ e a DPA₉₀ foram semelhantes (p > 0,05) entre os camundongos tratados e não tratados ( Figura 2G–J ). Portanto, os dados obtidos aqui consistentemente demonstraram que o tratamento com WSMoL foi seguro para o comportamento elétrico de corações de camundongo.

Figura 2

Considerando que tem sido demonstrado que alguns antibióticos podem prejudicar a função e a estrutura do ventrículo esquerdo, nós estudamos a função do ventrículo esquerdo detalhadamente utilizando ECHO ( Figura 3 ). Os camundongos dos grupos CNTRL e WSMoL apresentaram estrutura e função ventricular esquerda preservada, conforme indicada pela ausência de diferenças significativas (p > 0,05) nos parâmetros seguintes: fração de ejeção ( Figura 3A ), alteração da área fracionária ( Figura 3B ), volume sistólico ( Figura 3C ), volume diastólico final ( Figura 3D ), volume sistólico final ( Figura 3E ) e massa ventricular esquerda ( Figura 3F ). Como um conjunto, esses dados demonstram que o tratamento com WSMoL não prejudicou a função ventricular esquerda.

Figura 3

Finalmente, para verificar se WSMoL interfere na fisiologia da função mitocondrial cardíaca, nós empregamos abordagens experimentais para analisar duas funções mitocondriais importantes: fosforilação oxidativa e produção de espécies reativas de oxigênio. O tratamento de 21 dias com WSMoL não induziu alterações no consumo de oxigênio mitocondrial, conforme demonstrado na Figura 4A–E . Além disso, o tratamento não interferiu com a taxa de produção de H₂O₂ na presença de diversos substratos, inibidores e desacopladores ( Figura 4F ), e não alterou o vazamento de elétrons ( Figura 4G ) em comparação com o grupo CNTRL.

Figura 4

A alta toxicidade de algumas drogas atualmente utilizadas para o tratamento várias doenças é uma grande preocupação em sistemas de saúde. Por exemplo, diversas classes de antibióticos são cardiotóxicas.^{18 - 20} Neste cenário, compostos naturais têm sido cada vez mais estudados devido ao seu potencial na descoberta e no desenvolvimento de medicamentos.³⁶ Porém é importante também avaliar a segurança de compostos naturais utilizados para fins alimentares e médicos. Estudos anteriores realizados pelo nosso grupo demonstraram as atividades antibacterianas e imunomoduladoras da WSMoL,^{8 - 10} que também é uma proteína coagulante das sementes de M. oleifera . Neste estudo, nós avaliamos os potenciais efeitos cardiotóxicos da WSMoL, quando administrada por via oral em camundongos. Estudos de segurança são imperativos, mesmo quando as lectinas são administradas por via oral, visto que tem sido relatado que algumas proteínas desta classe podem atravessar a barreira intestinal e ser encontradas sistemicamente.³⁷

Existe uma crença que a origem natural de um produto garanta a sua segurança em humanos. Porém alguns compostos naturais podem desencadear alguns efeitos tóxicos, inclusive no nível cardíaco. Por exemplo, o alcalóide aconitina, um ingrediente de Fuzi (um medicamento tradicional chinês), foi indicado como a causa de taquicardia ventricular Bidirecional.³⁸

É também sabido que diversos antibióticos são capazes de bloquear os canais de potássio hERG, prolongando o intervalo QT e a DPA.^{39 - 41} Guo et al.,⁴² observaram o prolongamento da DPA utilizando eritromicina em miócitos ventriculares de camundongos recém-nascidos. Zhang et al.,⁴³ também demonstraram que a azitromicina, quando administrada em porquinhos-da-índia, causou prolongamentos significativos das DPA₅₀ e DPA₉₀.

Neste sentido, nós avaliamos os efeitos do tratamento com WSMoL na atividade elétrica cardíaca tanto in vivo quanto ex vivo , em camundongos, observando a sua segurança cardiológica.

Outro efeito observado em alguns antibióticos é o comprometimento da função e estrutura ventricular esquerda, como observado por Zhang et al.,⁴³ . Além disso, alguns estudos têm demonstrado que antibióticos e outros compostos naturais podem prejudicar a função mitocondrial.^{44 , 45} No entanto, após 21 dias de tratamento com WSMoL, nós observamos que a função ventricular esquerda e a função mitocondrial estavam preservadas.

Os dados apresentados aqui indicam que a administração de WSMoL por gavagem não teve efeitos cardiotóxicos em camundongos tratados durante 21 dias. Estes resultados contribuem para a avaliação de segurança do uso de sementes para o tratamento da água, visto que essa lectina está presente na preparação empregada por algumas populações com este fim.