Modelo de computador dos dois componentes à base de plantas, uma molécula de ácido isovalérico (violeta, superior esquerdo) e malotoxina (azul, inferior direito), ocupando locais de ligação vizinhos para ativar sinergicamente os canais KCNQ2 / 3. Crédito:Geoff Abbott, PhD, UCI School of Medicine
Pesquisadores do Departamento de Fisiologia e Biofísica da Universidade da Califórnia, A Escola de Medicina de Irvine descobriu a base molecular para uma ação terapêutica de um antigo medicamento fitoterápico usado em toda a África para tratar várias doenças, incluindo epilepsia.
O medicamento fitoterápico, um extrato de folha do arbusto Mallotus oppositifolius , foi anteriormente considerado eficaz no controle de convulsões, mas o mecanismo era desconhecido. A descoberta, publicado em Nature Communications , descobriram que dois componentes do extrato da folha de Mallotus ativam KCNQ2 / 3, um canal de íon potássio essencial para controlar a atividade elétrica no cérebro. Os dois componentes foram um tanto eficazes sozinhos, mas em combinação foram altamente eficazes na ativação dos canais KCNQ2 / 3 e na prevenção de convulsões com risco de vida.
A equipe de pesquisa da UCI, compreendendo o pós-doutorado Rían Manville, Ph.D. e o investigador principal Geoffrey Abbott, MSc, Ph.D., triaram compostos individuais do extrato de folha para atividade de abertura de canal, e então combinou os dois compostos mais ativos para descobrir a sinergia terapêutica contida em um remédio popular africano usado por séculos. Surpreendentemente, um dos dois compostos identificados, ácido isovalérico, também é um componente principal da raiz de valeriana, uma erva usada na Grécia antiga como remédio para dormir a insônia, e durante séculos pelos ingleses e também pelos nativos americanos como anticonvulsivante. A raiz de valeriana ainda é usada por 2 milhões de pessoas todas as semanas nos Estados Unidos como um remédio à base de ervas para ansiedade e insônia.
"Estamos muito interessados em fazer uma abordagem molecular da etnobotânica - o estudo de plantas e seu uso pelas populações locais - para descobrir os mecanismos moleculares de remédios antigos e usar esse conhecimento para criar drogas mais seguras e eficazes. Os canais KCNQ que estudamos são normalmente abertos por atividade elétrica, mas sabemos que eles também são incrivelmente sensíveis à presença de pequenas moléculas, incluindo neurotransmissores, mas também moléculas de fora, como drogas, e constituintes de alimentos e extratos de ervas, "disse Abbott." Alguns remédios populares correm o risco de se perder, seja porque as práticas tradicionais estão sendo esquecidas, ou porque as espécies de plantas utilizadas estão ameaçadas de extinção. A perda de espécies pode surgir de coleta excessiva, destruição de habitat, ou mudanças climáticas. Há uma corrida contra o tempo para evitar que este recurso incrível seja perdido para sempre. "
A equipe da UCI descobriu que o extrato de ervas que estudou tinha preferências de subtipos de canal diferentes das drogas modernas que ativam o canal KCNQ2 / 3, como o medicamento anticonvulsivante, retigabina. Por causa disso, combinando os compostos à base de plantas com retigabina, eles conseguiram bloquear completamente o canal, um feito não alcançado anteriormente.
"Bloquear o canal é um truque bacana, mas também pode ter implicações clínicas. A retigabina foi retirada do mercado no ano passado por causa de um efeito colateral surpreendente:deixa a pele e o branco dos olhos azuis. Contudo, combinando retigabina com os componentes à base de plantas, descobrimos que poderíamos reduzir muito a dosagem de retigabina necessária para a atividade. Esse tipo de estratégia pode um dia nos permitir usar drogas como a retigabina em dosagens baixas o suficiente para serem seguras, ao mesmo tempo que retém ou mesmo aumenta sua eficácia, combinando-os com compostos de reforço naturais derivados de plantas, "disse Abbott.
Além dos efeitos estimulantes do extrato de ervas, a identificação da capacidade de produtos químicos específicos dentro das plantas para ativar canais iônicos influentes, como KCNQ2 / 3, pode levar um dia a uma nova epilepsia, Ansiedade e analgésicos que exploram os espaços químicos alternativos oferecidos pelos constituintes moleculares dos etnobotânicos.