| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 1.97 MB | Adobe PDF |
Authors
Abstract(s)
The skin is the largest organ of the human body and is responsible for numerous vital
functions as being a physical protective barrier against the invasion of pathogenic
microorganisms, penetration of harmful chemicals, and of ultraviolet rays, while having
also important roles as in body fluid homeostasis and the elaboration of immune and
sensitive responses. The cooperation between the various constituting elements of the
skin (keratinocytes, fibroblasts, immune system cells, motor and sensitive nerve fibres,
glands, blood and lymphatic vessels) together with the microorganisms residing on its
surface is important to keep the body healthy. Numerous common skin disorders such as
atopic dermatitis, psoriasis and acne can be associated with an individual's genetic
predisposition, but also with an imbalance in the microflora of the skin or even to an
uncontrolled activation of responses of the innate and adaptive immune system due often
to over-expression of proteins such as cyclooxygenase-2 (COX-2), responsible for the
genesis of chronic inflammatory processes and oxidative stress that lead to the production
of molecules such as nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) that, when in
excess, become toxic and harmful to the cells.
Humulus lupulus Linnaeus, belonging to the Cannabaceae family, is popularly used in
beer making and in traditional medicine for its relaxing therapeutic properties, such as the
treatment of insomnia and anxiety. The inflorescence of H.lupulus is the part of the plant
mostly used because it is where the lupulin gland is located, an organ harbouring mainly
15-30% of resins (hard and soft resins), essential oils, polyphenols, among other minority
compounds responsible for the medicinal character of the plant. These secondary
metabolites of H.lupulus are known to have a high anti-inflammatory, anxiolytic,
antidepressant, antioxidant and antimicrobial potential.
In this dissertation, the capacity of aqueous extracts of the flower, the mix aqueous extract
(mixture of stems, leaves and flowers), the flower hydrolate and the mix hydrolate of
H.lupulus was studied to decrease multiplication of Gram-positive (Staphylococcus
aureus, Staphylococcus epidermidis and Cutibacterium acnes) and Gram-negative
(Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) bacteria by the microdilution method
and in the alteration of the metabolic activity of 3T3 fibroblast cells and RAW
macrophages from mouse skin by the colorimetric method, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-
2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The impact of these extracts on the production
of NO was also evaluated by the Griess method, production of ROS by fluorescent molecules such as H2DCFDA, and on the expression of COX-2 an agent involved in the
inflammation processes after activation of macrophages by lipopolysaccharide (LPS) by
Western blot.
The results show that H.lupulus flower hydrolate presents higher antibacterial capacity
(especially against Gram-positive bacteria), strong antioxidant capacity, because it
significantly reduces the production of ROS reduces inflammation, decreasing the
production of NO and decreasing the expression of COX-2 by LPS activated macrophages.
The remaining extracts also presented anti-inflammatory and antioxidant effects, but less
evident than the flower hydrolate. Mix hydrolate and aqueous extract showed a low
antibacterial effect for some of the strains under study and did not significantly alter the
metabolic activity of 3T3 fibroblasts and RAW macrophages.
This study demonstrated that H.lupulus, mainly the inflorescence of the plant (flowers),
has chemical elements with anti-inflammatory, antioxidant and antibacterial capacities
supporting the concept of being H.lupulus products very interesting to be used in
treatment and prevention of diseases of the skin while respecting its physiological
constitution . However, further studies are necessary in order to better understand the
profile of the different chemical compounds of H.lupulus and to establish the best effective
concentration yet non-toxic for the cells and microbiota of skin.
A pele, é o maior órgão do corpo humano e é responsável por inúmeras funções vitais como barreira física protetora contra a invasão de microrganismos patogénicos, penetração de produtos químicos nocivos e de raios ultravioleta, mas também desempenha papéis importantes na homeostasia corporal e na elaboração de respostas imunes e sensitivas. A cooperação existente entre os vários elementos constitutivos da pele (queratinócitos, fibroblastos, células do sistema imunitário, fibras nervosas motoras e sensitivas, glândulas, vasos sanguíneos e linfáticos) e até mesmo com os microrganismos, da sua superfície é importante para manter o organismo saudável. Inúmeros distúrbios frequentes da pele como a dermatite atópica, a psoríase e a acne podem estar associadas a uma predisposição genética do indivíduo, mas também a um desequilíbrio da microflora da pele ou mesmo a uma ativação sem controlo de respostas do sistema imunitário inato e adaptativa devido muitas vezes a sobrexpressão de proteínas tais como a ciclooxigenase-2 (COX-2) responsáveis pela génese de processos inflamatórios e de stress oxidativo crónicos que levam à produção de moléculas como o óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigénio (ROS) que quando em excesso se tornam tóxicos e deletérios para as células. O Humulus lupulus Linnaeus, pertencente a família dos Cannabaceae é popularmente utilizado na confeção da cerveja e na medicina tradicional pelas suas propriedades terapêuticas relaxantes, como, por exemplo, no tratamento de casos de insónia e ansiedade. A inflorescência do H.lupulus é a parte da planta mais utilizada por ser onde está localizada a glândula da lupulina, órgão constituído maioritariamente por resinas 15- 30% (resinas duras e macias), óleos essenciais, polifenóis, entre outros compostos minoritários responsáveis pelo carater medicinal da planta. Estes metabolitos secundários do H.lupulus são conhecidos por apresentarem um alto potencial anti-inflamatório, ansiolítico, antidepressivo, antioxidante e antimicrobiano. Na presente dissertação, foi estudada a capacidade de extratos aquosos da flor, do mix (mistura de caules, folhas e flores), do hidrolato da flor e do hidrolato do mix do H.lupulus na diminuição da multiplicação de estirpes bacterianas Gram-positivas (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Cutibacterium acnes) e Gram-negativas (Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa) pelo método de microdiluição e na alteração da atividade metabólica de células de fibroblastos 3T3 e de macrófagos RAW provenientes da pele de ratinhos através do método colorimétrico, brometo de [3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium] (MTT). Foi também avaliado o impacto destas substâncias na produção de NO, através do método de Griess, produção de ROS através de moléculas fluorescentes como o H2DCFDA, e na expressão da COX-2, agente interveniente nos processos de inflamação após ativação dos macrófagos pelo lipopolissacarideo (LPS), por Western blot. Os resultados obtidos demonstram que o hidrolato da flor do H.lupulus apresenta maiores capacidades antibacterianas, especialmente contra as bactérias Gram-positivas, forte capacidade antioxidante, porque diminui significativamente a produção de ROS, reduz a inflamação, diminuindo a produção de NO e a expressão da COX-2 pelos macrófagos ativados pelo LPS. Os restantes extratos apresentaram também efeito anti-inflamatório e antioxidante, mas menos evidente do que o hidrolato da flor. O hidrolato do mix e o extrato aquoso do mix demonstraram um baixo efeito antibacteriano para algumas das estirpes em estudo e não alteraram significativamente a atividade metabólica dos fibroblastos 3T3 e dos macrófagos RAW. Este estudo demonstrou que o H.lupulus, principalmente a inflorescência da planta (flores) possui elementos químicos com capacidades anti-inflamatórias, antioxidantes e antibacterianas, podendo ser bastante interessantes na conceção de produtos à base de lúpulo com o intuito terapêutico e de prevenção de doenças que possam surgir na pele respeitando ao mesmo tempo a sua constituição fisiológica. Contudo mais estudos são necessários de modo a se conhecer melhor o perfil dos diferentes compostos químicos do H.lupulus bem como de modo a se estabelecer concentrações não toxicas para as células e microrganismos que compõem a microbiota da pele.
A pele, é o maior órgão do corpo humano e é responsável por inúmeras funções vitais como barreira física protetora contra a invasão de microrganismos patogénicos, penetração de produtos químicos nocivos e de raios ultravioleta, mas também desempenha papéis importantes na homeostasia corporal e na elaboração de respostas imunes e sensitivas. A cooperação existente entre os vários elementos constitutivos da pele (queratinócitos, fibroblastos, células do sistema imunitário, fibras nervosas motoras e sensitivas, glândulas, vasos sanguíneos e linfáticos) e até mesmo com os microrganismos, da sua superfície é importante para manter o organismo saudável. Inúmeros distúrbios frequentes da pele como a dermatite atópica, a psoríase e a acne podem estar associadas a uma predisposição genética do indivíduo, mas também a um desequilíbrio da microflora da pele ou mesmo a uma ativação sem controlo de respostas do sistema imunitário inato e adaptativa devido muitas vezes a sobrexpressão de proteínas tais como a ciclooxigenase-2 (COX-2) responsáveis pela génese de processos inflamatórios e de stress oxidativo crónicos que levam à produção de moléculas como o óxido nítrico (NO) e espécies reativas de oxigénio (ROS) que quando em excesso se tornam tóxicos e deletérios para as células. O Humulus lupulus Linnaeus, pertencente a família dos Cannabaceae é popularmente utilizado na confeção da cerveja e na medicina tradicional pelas suas propriedades terapêuticas relaxantes, como, por exemplo, no tratamento de casos de insónia e ansiedade. A inflorescência do H.lupulus é a parte da planta mais utilizada por ser onde está localizada a glândula da lupulina, órgão constituído maioritariamente por resinas 15- 30% (resinas duras e macias), óleos essenciais, polifenóis, entre outros compostos minoritários responsáveis pelo carater medicinal da planta. Estes metabolitos secundários do H.lupulus são conhecidos por apresentarem um alto potencial anti-inflamatório, ansiolítico, antidepressivo, antioxidante e antimicrobiano. Na presente dissertação, foi estudada a capacidade de extratos aquosos da flor, do mix (mistura de caules, folhas e flores), do hidrolato da flor e do hidrolato do mix do H.lupulus na diminuição da multiplicação de estirpes bacterianas Gram-positivas (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Cutibacterium acnes) e Gram-negativas (Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa) pelo método de microdiluição e na alteração da atividade metabólica de células de fibroblastos 3T3 e de macrófagos RAW provenientes da pele de ratinhos através do método colorimétrico, brometo de [3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium] (MTT). Foi também avaliado o impacto destas substâncias na produção de NO, através do método de Griess, produção de ROS através de moléculas fluorescentes como o H2DCFDA, e na expressão da COX-2, agente interveniente nos processos de inflamação após ativação dos macrófagos pelo lipopolissacarideo (LPS), por Western blot. Os resultados obtidos demonstram que o hidrolato da flor do H.lupulus apresenta maiores capacidades antibacterianas, especialmente contra as bactérias Gram-positivas, forte capacidade antioxidante, porque diminui significativamente a produção de ROS, reduz a inflamação, diminuindo a produção de NO e a expressão da COX-2 pelos macrófagos ativados pelo LPS. Os restantes extratos apresentaram também efeito anti-inflamatório e antioxidante, mas menos evidente do que o hidrolato da flor. O hidrolato do mix e o extrato aquoso do mix demonstraram um baixo efeito antibacteriano para algumas das estirpes em estudo e não alteraram significativamente a atividade metabólica dos fibroblastos 3T3 e dos macrófagos RAW. Este estudo demonstrou que o H.lupulus, principalmente a inflorescência da planta (flores) possui elementos químicos com capacidades anti-inflamatórias, antioxidantes e antibacterianas, podendo ser bastante interessantes na conceção de produtos à base de lúpulo com o intuito terapêutico e de prevenção de doenças que possam surgir na pele respeitando ao mesmo tempo a sua constituição fisiológica. Contudo mais estudos são necessários de modo a se conhecer melhor o perfil dos diferentes compostos químicos do H.lupulus bem como de modo a se estabelecer concentrações não toxicas para as células e microrganismos que compõem a microbiota da pele.
Description
Keywords
Ciclooxigenase-2 Espécies Reativas de Oxigénio Fibroblastos Humulus Lupulus L. Macrófagos Metabolismo Oxido Nítrico