Ação do óleo de Cannabis sativa na expressão de genes e proteínas envolvidas na via inflamatória PTGS2

Abstract

Inflamação é um mecanismo acionado por complexas vias como resposta protetiva ao organismo, contudo, a inflamação crônica gera uma desregulação no metabolismo. O uso medicinal da Cannabis ganhou notoriedade devido ao conhecimento sobre Sistema Endocanabinoide (ECS), sistema endógeno relacionado à homeostasia. Os canabinoides da planta (fitocanabinoides) interagem com o ECS em receptores associados ao sistema nervoso e imunológico; dois desses fitocanabinoides são o Canabidiol (CBD) e o Tetrahidrocanabinol (THC). Há correlação entre ligantes do ECS e a via da Ciclooxigenase (PTGS2), mediadora de processos inflamatórios. Sendo assim, pode-se explorar essa relação e a potencial ação anti-inflamatória. Neste trabalho, analisamos o óleo de Cannabis full spectrum atuando nas linhagens celulares HUVEC (células endoteliais da veia umbilical humana), e K562 (células eritroeucêmicas humanas). Foi utilizado o óleo na proporção de 2:1 de CBD/THC, calculando concentrações entre 1 e 100 μM a partir dos dados do THC, por 4, 24, 48 e 72 horas nos ensaios de morfologia, proliferação celular e viabilidade. Nos ensaios de apoptose; migração; análise de citocinas; expressão dos genes da via inflamatória (PTGS2, MMP2, MMP9) e dos receptores canabinoides (CNR1 e CNR2); e expressão proteica (PTGS2), foi utilizado [10 μM] por 24 horas. Observou-se que, o tratamento não alterou a morfologia da HUVEC no tempo de 24 horas, mas para K562 houve uma redução da proliferação à [10μM]. Para o ensaio de migração, as células K562 tratadas apresentaram aumento na migração. Enquanto para análise de citocinas, foi reduzida IL-8 para K562 e IL-1β para a linhagem HUVEC. Não houve alteração significativa na análise da apoptose e na expressão dos genes PTGS2, MMP2 e MMP9, mas os genes CNR1 e CNR2 encontram-se negativamente expressos para K562 tratada. Quanto à expressão proteica, foi demonstrado aumento de PTGS2 para as duas linhagens. Nosso trabalho evidenciou os benefícios da utilização do óleo de Cannabis sativa full spectrum em baixas concentrações ao demonstrar que, esse não alterou a morfologia, proliferação e viabilidade da célula normal, mas teve ação na K562. Sabe-se que o uso de compostos isolados ou sintéticos da Cannabis induz à apoptose, e o resultado de não indução traz indícios da ação sinérgica de óleos full spectrum, bem como a redução encontrada na expressão de CNR1 e CNR2, super expressos em condições de doença. Portanto, há perspectiva futura para aplicação do óleo de Cannabis sativa full spectrum em doenças inflamatórias. Contudo, mais estudos são necessários, para entender os efeitos cumulativos, residuais e de tempo de exposição.

Inflammation is a mechanism triggered by complex pathways as a protective response to the body; however, chronic inflammation generates a dysregulation in metabolism. The medicinal use of cannabis has gained notoriety due to knowledge about the Endocannabinoid System (ECS), an endogenous system related to homeostasis. The plant's cannabinoids (phytocannabinoids) interact with the ECS at receptors associated with the nervous and immune systems; two of these phytocannabinoids are Cannabidiol (CBD) and Tetrahydrocannabinol (THC). There is a correlation between ECS ligands and the Cyclooxygenase (PTGS2) pathway, which mediates inflammatory processes. Therefore, this relationship and potential anti-inflammatory action could be explored. In this study, we analyzed the effects of full spectrum Cannabis oil on HUVEC (human umbilical vein endothelial cells) and K562 (human erythroid leukemia cells) cell lines. The oil was used in a ratio of 2:1 CBD/THC, calculating concentrations between 1 and 100 μM from the THC data, for 4, 24, 48 and 72 hours in the morphology, cell proliferation and viability assays. In the apoptosis; migration; cytokine analysis; expression of inflammatory pathway genes (PTGS2, MMP2, MMP9) and cannabinoid receptors (CNR1 and CNR2); and protein expression (PTGS2) assays, [10 μM] was used for 24 hours. It was observed that the treatment did not alter HUVEC morphology at 24 hours, but for K562 there was a reduction in proliferation at [10μM].For the migration assay, treated K562 cells showed increased migration. While for cytokine analysis, IL-8 was reduced for K562 and IL-1β for the HUVEC strain. There was no significant change in the analysis of apoptosis and in the expression of the PTGS2, MMP2 and MMP9 genes, but the CNR1 and CNR2 genes were downregulated for treated K562. As for protein expression, an increase in PTGS2 was demonstrated for both strains. Our work showed the benefits of using Cannabis sativa full spectrum oil in low concentrations by demonstrating that it did not alter the morphology, proliferation and viability of the normal cell, but did act on K562. The use of isolated or synthetic Cannabis compounds is known to induce apoptosis, and the result of non-induction is indicative of the synergistic action of full spectrum oils, as well as the reduction found in the expression of CNR1 and CNR2, which are upregulated in disease conditions. Therefore, there are future prospects for the application of full spectrum Cannabis sativa oil in inflammatory diseases. However, more studies are needed to understand the cumulative, residual and exposure time effects.