Propiedades hepatoprotectoras de las algas marinas: estrés oxidativo en modelos animales intoxicados con xenobióticos / Hepato-protective properties of seaweeds: oxidative stress in animal models intoxicated with xenobiotics

Resumen Desde épocas ancestrales, las algas marinas han sido empleadas con fines medicinales. En la actualidad, las algas han atraído la atención como fuentes de compuestos bioactivos, debido a su alto contenido en metabolitos secundarios. En numerosos estudios epidemiológicos e investigaciones experimentales se han demostrado diferentes propiedades terapéuticas. Diversos autores han demostrado actividades antioxidantes en especies de algas marinas y su relación con las propiedades hepatoprotectoras, explicadas en la mayoría de los casos por su composición polifenólica. Por otra parte, existen pocos fármacos disponibles que estimulen la función hepática, ofrezcan protección al hígado de posibles daños y/o ayuden a regenerar las células hepáticas. Por este motivo resulta interesante buscar fármacos alternativos para el tratamiento de enfermedades hepáticas. Durante dos décadas, el Grupo de Farmacología y Toxicología de la Universidad de La Habana (UH), en coordinación con el Laboratorio de Lípidos de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas (FCF-USP) de la Universidad de San Pablo, Brasil, han investigado varias especies de algas marinas como fuentes de sustancias neuro y hepatoprotectoras con resultados alentadores. En la presente revisión se analizó un conjunto de investigaciones de extractos y moléculas de algas marinas como posibles agentes hepatoprotectores y su relación con la actividad antioxidante. Se presentan diferentes metodologías con varios modelos animales, inductores de daño hepático y variables experimentales. A partir de estas consideraciones, el objetivo de este artículo de revisión fue resumir el estado de la ciencia hasta la fecha acerca del papel de las algas marinas como fuentes naturales de hepatoprotectores y su relación con las propiedades antioxidantes.

Abstract Since ancient times, seaweed has been used for medicinal purposes. At present, seaweeds have attracted attention as sources of bioactive compounds, due to their high content of secondary metabolites. In numerous epidemiological studies and experimental investigations, different therapeutic properties cuidahave been shown. Several authors have demonstrated antioxidant activities in seaweeds species and their relationship with hepato-protective properties, explained in most cases by their polyphenolic composition. On the other hand, there are few drugs available that stimulate liver function, offer protection to the liver from possible damage and/or help to regenerate liver cells, so it is interesting to look for alternative drugs for the treatment of liver diseases. For two decades, the Pharmacology and Toxicology Group of University of Havana (UH) in coordination with the Lipids Laboratory, School of Pharmaceutical Sciences of the University of Sao Paulo (FCF-USP) (Brazil) have investigated various species of seaweeds as sources of neuro- and hepato-protectors with encouraging results. In this review a set of investigations of extracts and molecules of seaweed is analysed as possible hepato-protective agents and their relationship with antioxidant activity. Different methodologies are presented with various animal models, liver damage inducers and experimental variables. Based on these considerations, the objective of this review article was to summarise the state of science to date about the role of seaweeds as natural sources of hepato-protectors and their relationship with antioxidant properties.

Resumo Desde épocas ancestrais, as algas marinhas são utilizadas para fins medicinais. Atualmente, as algas têm chamado a atenção como fontes de compostos bioativos, devido ao alto teor de metabólitos secundários. Em muitos estudos epidemiológicos e investigações experimentais, diferentes propriedades terapêuticas foram demonstradas. Vários autores têm demonstrado atividades antioxidantes em espécies de algas marinhas e sua relação com propriedades hepato-protetoras, explicadas na maioria dos casos por sua composição polifenólica. Por outro lado, existem poucos medicamentos disponíveis que estimulem a função hepática, ofereçam proteção ao fígado de possíveis danos e/ou ajudem a regenerar as células hepáticas, por isso é interessante procurar medicamentos alternativos para o tratamento de doenças hepáticas. Há duas décadas, o Grupo de Farmacologia e Toxicologia de la Universidade de la Habana (UH) em coordenação com o Laboratório de Lipídios da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF-USP) da Universidade de São Paulo, Brasil tem investigado várias espécies de algas marinhas como fontes de neuro- e hepato-protetores com resultados animadores. Nesta revisão foi analisado um conjunto de investigações de extratos e moléculas de algas marinhas como possíveis agentes hepato-protetores e sua relação com a atividade antioxidante. Diferentes metodologias são apresentadas com vários modelos animais, indutores de dano hepático e variáveis experimentais. Com base nessas considerações, o objetivo deste artigo de revisão era resumir o estado da ciência até o momento sobre o papel das algas marinhas como fontes naturais de hepatoprotetores e sua relação com propriedades antioxidantes.

A new method to quantify macroalgae and a practical sampler for experimentation in lotic habitats / Um novo método para quantificar macroalgas e um prático amostrador para experimentação em ecossistemas lóticos

Experimental studies in rivers and streams are extremely difficult to run due to the fact that the conditions of these environments are very complex and provide a high level of heterogeneity, which hinders the precise control and standardization of variables. In this study, we present a practical sampler that was designed to make it easier to conduct research projects involving benthic communities of lotic environments, as well as a new nondestructive technique for quantification of the macroalgal communities typically found in these habitats. The sampler consists of an acrylic square tube in which water flows normally inside. This structure carries a removable glass plaque with a known area and can simulate various ecological situations by changing both biotic and abiotic conditions. Thus, it can mitigate the differences between environmental characteristics where each sampler is exposed. The new technique involves capturing digital images that can monitor a unique macroalgal community in development throughout time and a more precise quantification when compared with other techniques that are widely applied. The sampler is easy to build and the images simple to quantify, allowing the detection of spatial and temporal variations in richness and abundance of investigated communities.

Os estudos experimentais em rios e riachos são extremamente difíceis de serem executados, visto que as condições desses ambientes são muito complexas e proporcionam um alto nível de heterogeneidade, o que dificulta o controle e a padronização precisa das variáveis. Nesse contexto, um prático amostrador foi desenvolvido para facilitar a execução de projetos de pesquisas envolvendo comunidades bentônicas de ambientes lóticos, além de constituir uma nova técnica não destrutiva para quantificação das macroalgas tipicamente encontradas nesses habitats. O amostrador consiste de um tubo de acrílico de seção quadrada, pelo qual a água corrente flui normalmente em seu interior. Tal estrutura porta uma placa de vidro removível com área conhecida e permite simular diversas situações ecológicas, variando tanto as condições abióticas como as bióticas, além de amenizar as diferenças entre as características ambientais a que está submetido cada um dos amostradores. Diversamente, a nova técnica consiste na captura de imagens digitais que permitem o acompanhamento temporal de uma mesma comunidade de macroalgas em desenvolvimento e uma quantificação mais precisa quando comparada com técnicas amplamente aplicadas na área. O amostrador é fácil de construir e as imagens são simples para quantificar, permitindo a detecção de variações espaço-temporais na riqueza e abundância das comunidades investigadas.

Produtos naturais de algas marinhas e seu potencial antioxidante / Natural products from marine seaweeds and their antioxidant potential

Os radicais livres e outros derivados ativos do oxigênio são inevitavelmente co-produzidos em algumas reações biológicas e exercem papel fisiológico importante. No entanto, essas espécies reativas têm sido descritas como fatores que participam diretamente dos mecanismos fisiopatológicos relacionados com a continuidade e as complicações de diversos estados patológicos como a aterosclerose, a diabetes, o câncer, a artrite reumatóide, entre outros. Dessa forma, a terapia antioxidante preveniria o desenvolvimento e a progressão dessas complicações. As algas marinhas representam uma importante fonte de substâncias antioxidantes naturais, uma vez que têm sistemas de defesas antioxidantes bem desenvolvidos. O presente trabalho é uma compilação das pesquisas realizadas sobre a atividade antioxidante de produtos naturais marinhos e extratos de algas marinhas bentônicas.

Free radicals and other reactive species of oxygen are co-produced in some biological reactions and they play important physiological role, and nevertheless they are reported as factors that take straight part in the pathophysiologic mechanism associated with continuity and complications of the several pathological process such as arteriosclerosis, diabetes mellitus, cancer, and arthritis, among others. In this way, the antioxidant therapy should prevent the development and progress of these complications. Seaweeds can be valuable source of natural antioxidant compounds since they have a well-developed antioxidant defense system. The present work is a compilation of the antioxidant activities of marine natural products and benthonic marine seaweeds crude extracts researches.