RESUMO
Os monoterpenos têm sido reportados na literatura por suas importantes atividades farmacológicas, tais como antitumoral e anti-inflamatória. O processo inflamatório pode ser controlado, por exemplo, pelo uso de substâncias químicas inibidoras de ciclooxigenases. No entanto, apesar de vários trabalhos reportarem sobre a atividade anti-inflamatória de óleos essenciais e/ou monoterpenos isolados, poucos têm estudado se o mecanismo de ação ocorre devido à inibições de enzimas envolvidas no processo inflamatório. Diante do exposto, este trabalho teve como objetivo aplicar abordagens in silico para o entendimento das propriedades anti-inflamatórias apresentadas por óleos essenciais ricos em monoterpenos. Para isto, selecionou-se vinte monoterpenos, comuns em óleos essenciais, e realizou-se um estudo in silico das propriedades físico-químicas, farmacocinéticas e interações com enzimas ciclooxigenases 1 (COX-1) e 2 (COX-2). Os resultados obtidos sugerem que estes produtos naturais possuem características moleculares e propriedades farmacocinéticas (entre elas, absorção no intestino humano, ligação com proteínas plasmáticas e coeficiente de partição sangue-cérebro) adequadas para substâncias bioativas candidatas a fármacos. As propriedades determinadas são condizentes com as atividades que têm sido relatadas para monoterpenos presentes em óleos essenciais e/ou isolados. Além disso, alguns dos monoterpenos avaliados apresentaram interação com as enzimas COX-1 e COX-2, com energia e orientação semelhante ao fármaco ibuprofeno. Entre os monoterpenos avaliados, o geraniol foi o que apresentou maior energia de interação com as enzimas COX-1 e COX-2, estando ancorado na mesma região da enzima que o ibuprofeno. Desta forma, estudos in silico adicionais poderão contribuir para o melhor entendimento do mecanismo de ação de monoterpenos com ação anti-inflamatória.
The monoterpenes have been reported for their important pharmacological activities such as antitumor and anti-inflammatory. The inflammatory process may be controlled, for example, by the use of cyclooxygenase inhibitors. However, despite many studies on the anti-inflammatory activity of essential oils and/or isolated monoterpenes, few studies have investigated the mechanism of action due to inhibition of enzymes involved in the inflammatory process. Given the above, this study aimed to apply in silico approaches to understand the anti-inflammatory properties of the essential oils rich in monoterpenes. For this, we selected twenty monoterpenes, common in essential oils, and performed an in silico study of the physicochemical and pharmacokinetic properties and interactions with cyclooxygenase 1 (COX-1) and 2 (COX-2) enzymes. The results suggest that these natural products have molecular characteristics and pharmacokinetic properties (including the human intestinal absorption, plasma protein binding, and blood-brain coefficient partition) suitable for bioactive substances drug candidates. The determined properties are consistent with the activities reported for monoterpene in essential and/or isolated oils. Moreover, some of the monoterpenes showed interaction with COX-1 and COX-2 enzymes, with energy and orientation similar to ibuprofen. Among the monoterpenes evaluated, the geraniol showed the greatest interaction energy with the COX - 1 and COX - 2 enzymes, being anchored in the same region of the enzyme that ibuprofen. Thus, additional in silico studies can contribute to a better understanding of the mechanism of monoterpenes with anti-inflammatory action.
RESUMO
O orégano (Origanum vulgare) é uma planta aromática amplamente utilizada como condimento na culinária. Das folhas desse condimento obteve-se, a partir de hidrodestilação utilizando um aparelho de Clevenger modificado, um óleo essencial constituído majoritariamente por 4-terpineol (8,3%), acetato de linalila (2,0%), timol (32,0%), carvacrol (50,0%) e espatulenol (4,1%). Testou-se o efeito desse óleo essencial sobre a germinação de esporos e crescimento micelial de alguns fungos causadores de doenças em culturas de importância econômica (Corynespora cassiicola, Fusarium sp., Colletotrichum gloeosporioides e Rhizoctonia solani). Observou-se que todos os fungos testados tiveram inibição completa do crescimento micelial e da germinação de esporos pela ação do óleo essencial de Origanum vulgare para concentrações a partir de 500 ppm. A atividade antifúngica desse óleo essencial deve estar associada à presença dos fenóis monoterpênicos timol e carvacrol, que são reportados na literatura por suas atividades antimicrobianas. Esses resultados sugerem a potencialidade de aplicação do óleo essencial de orégano para o controle alternativo de doenças ocasionadas pelos fungos avaliados nesse trabalho.
Oregano (Origanum vulgare) is an aromatic plant widely used as a culinary condiment. From the leaves of this condiment, it was obtained, through hydrodistillation with a modified Clevenger device, an essential oil comprising 4-terpineol (8.3%), linallyl acetate (2.0%), thymol (32.0%), carvacrol (50.0%) and spathulenol (4.1%). The effect of this essential oil was tested on spore germination and mycelial growth of some fungi (Corynespora cassiicola, Fusarium sp., Colletotrichum gloeosporioides and Rhizoctonia solani), which cause diseases in crops of great economic importance. It was observed that all the tested fungi had complete inhibition of mycelial growth and spore germination, as a result of the action of the Origanum vulgare essential oil in concentrations starting in 500 ppm. The antifungal activity of this essential oil must be associated with the presence of thymol and carvacrol monoterpenic phenols, which are reported in literature for their antimicrobial activity. These results suggest the potential of oregano essential oil application for the alternative control of diseases caused by the fungi evaluated in this work.