Identificação de compostos bioativos de extrato de Eugenia brasiliensis Lam. e avaliação de efeitos antidiabético in vitro

O diabetes mellitus, doença crônica não transmissível (DCNT) que afeta milhares de pessoas, é considerado um problema global de saúde pública e que se caracteriza por hiperglicemia crônica. O diabetes mellitus tipo 2 (DM2), a síndrome endócrina mais prevalente, é causada por resistência à insulina e disfunção das células beta-pancreáticas, podendo evoluir para complicações em diferentes tecidos, entre eles, os tecidos hepático e adiposo. O desenvolvimento de DM2 está intimamente associado à obesidade e à doença hepática gordurosa metabólica. Modelos in vitro e in vivo são explorados para investigar possíveis tratamentos e avaliar as alterações no metabolismo celular causadas pelo DM2. Diante do número crescente de casos de DM2 somado à relativa baixa eficácia dos tratamentos atualmente disponíveis, a busca por terapias adjuvantes e complementares se faz necessária. O uso de fitoterápicos para o tratamento de distintas DCNTs já vem sendo experimentado há décadas. A Eugenia brasiliensis Lam. (grumixama) é uma espécie nativa do Brasil rica em compostos bioativos, com propriedades principalmente antioxidantes e anti-inflamatórias. Este estudo avaliou os efeitos dos extratos hidroalcóolicos de frutas e folhas de E. brasiliensis e a sua possível sinergia com o fármaco metformina sobre a linhagem celular HepG2 induzida a resistência à insulina. A partir dos frutos e das folhas da grumixama foram elaborados extratos hidroalcóolicos cuja composição polifenólica e de aminas biogênicas foi identificada, bem como as capacidades antioxidantes através do ensaio de DPPH, ABTS e FRAP foram mensuradas. In vitro, foi testada a citotoxicidade do extrato foliar e seus efeitos sobre metabolismo glicolítico e proteção antioxidante por meio da quantificação da expressão gênica e atividade enzimática, em células HepG2 induzidas à resistência à insulina. O extrato foliar de grumixama apresentou maiores concentrações de polifenóis e flavonoides, 3,2 e 8 vezes respectivamente, assim como maior capacidade antioxidante em comparação com o extrato do fruto. No ensaio de DPPH o extrato foliar apresentou uma IC50 de 59,65µg/ml e o fruto de 671,1µg/ml. A resistência à insulina provocou alterações na via de sinalização de PI3K/AKT e nas principais enzimas relacionadas a glicólise, bem como diminuição da expressão de enzimas antioxidantes. O extrato de foliar de grumixama apresentou efeitos citotóxicos a partir de 50µg/ml. O extrato foliar não reverteu do quadro de resistência à insulina e o co-tratamento do extrato com metformina induziu diferentes respostas daquelas provocadas pelo tratamento isolado com o fármaco. O extrato foliar de grumixama apresentou maiores concentrações de compostos bioativos, como catequina, rutina e resveratrol. Quando utilizado em co-tratamento com a metformina o extrato foliar apresentou efeito sinérgico, aumentando a expressão gênica das enzimas da via glicolítica em células induzidas a resistência à insulina e por isso pode ser uma alternativa terapêutica complementar a ser introduzida no tratamento do DM2.

Resumo (inglês)

Diabetes mellitus, a chronic non-communicable disease (NCD) that affects thousands of people, is considered a global public health problem and is characterized by chronic hyperglycemia. Type 2 diabetes mellitus (T2DM), the most prevalent endocrine syndrome, is caused by insulin resistance and pancreatic beta-cell dysfunction and may progress to complications in different tissues, including hepatic and adipose tissues. The development of T2DM is closely associated with obesity and metabolic-associated fatty liver disease. In vitro and in vivo models are explored to investigate potential treatments and to assess changes in cellular metabolism caused by T2DM. Given the increasing number of T2DM cases combined with the relatively low efficacy of currently available treatments, the search for adjuvant and complementary therapies is necessary. The use of herbal medicines for the treatment of different NCDs has been investigated for decades.Eugenia brasiliensis Lam. (grumixama) is a species native to Brazil, rich in bioactive compounds, mainly with antioxidant and anti-inflammatory properties. This study evaluated the effects of hydroalcoholic extracts from fruits and leaves of E. brasiliensis and their possible synergy with the drug Metformin on insulin-resistant HepG2 cells.Hydroalcoholic extracts were prepared from grumixama fruits and leaves, and their polyphenolic and biogenic amine composition was identified. Antioxidant capacity was measured using DPPH, ABTS, and FRAP assays. In vitro, the cytotoxicity of the leaf extract and its effects on glycolytic metabolism and antioxidant protection were evaluated through gene expression quantification and enzymatic activity analysis in insulin-resistant HepG2 cells.The grumixama leaf extract showed higher concentrations of polyphenols and flavonoid 3.2- and 8fold higher, respectively as well as greater antioxidant capacity compared to the fruit extract. In the DPPH assay, the leaf extract presented an IC₅₀ of 59.65 µg/mL, while the fruit extract showed an IC₅₀ of 671.1 µg/mL. Insulin resistance caused alterations in the PI3K/AKT signaling pathway and in key enzymes related to glycolysis, as well as decreased expression of antioxidant enzymes.The grumixama leaf extract showed cytotoxic effects starting at 50 µg/mL. The leaf extract alone did not reverse insulin resistance; however, co-treatment with metformin induced different responses compared to treatment with the drug alone. The leaf extract contained higher concentrations of bioactive compounds such as catechin, rutin, and resveratrol. When used in co-treatment with metformin, the leaf extract demonstrated a synergistic effect by increasing the gene expression of glycolytic pathway enzymes in insulin resistant cells, suggesting that it may represent a complementary therapeutic alternative for T2DM treatment.

Palavras-chave

Grumixama, Resistência à insulina, Glicólise, Diabetes mellitus, Fitoterapia

Idioma

Português

Citação

AGNEIS, Maria Luisa Gonçalves. Identificação de compostos bioativos de extrato de Eugenia brasiliensis Lam. e avaliação de efeitos antidiabético in vitro. 2026. Dissertação (Mestrado em Biologia Geral e Aplicada) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2026.