Impressão digital metabólica de fitoconstituintes de Fritillaria cirrhosa D. Don e análise de docking molecular de peonidina bioativa com proteínas alvo de medicamentos microbianos

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 7296 (2022) Citar este artigo

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Fritillaria cirrhosa D. Don (Liliaceae), uma erva medicinal valiosa e criticamente ameaçada do noroeste da Índia, incluindo Jammu e Caxemira, cresce em regiões temperadas a alpinas do Himalaia. É conhecida como a erva tradicional para doenças cardiovasculares, respiratórias e distúrbios metabólicos. Os bulbos das plantas são preciosos e são usados ​​para curar muitas outras complicações de saúde. O presente estudo analisou os fitoconstituintes por cromatografia líquida-espectrometria de massa (LC-MS) de diferentes extratos brutos (metanólico, éter de petróleo e acetato de etila) de F. cirrhosa. A análise LC-MS dos bulbos de F. cirrhosa rendeu 88 compostos bioativos, sendo a grande maioria com aplicações terapêuticas. Além disso, a determinação das concentrações inibitórias mínimas (CIMs) pelo método de microdiluição em caldo de F. cirrhosa contra patógenos bacterianos e fúngicos testados mostrou resultados notáveis ​​com CIMs variando entre 6,25–200 µg/mL e 50–400 µg/mL, respectivamente. Posteriormente, estes 88 fitocompostos identificados foram testados quanto à sua bioatividade através da previsão ADMET pela SwissADME e estudos de acoplamento molecular in silico. Os resultados revelaram que a peonidina pode ter atividade antibacteriana e antifúngica máxima contra vários alvos de drogas proteicas microbianas entre os compostos fitoquímicos identificados. Além disso, o complexo de maior afinidade de ligação foi submetido à análise de simulação dinâmica molecular (MDS) utilizando Desmond Schrodinger v3.8. Os gráficos de desvio quadrático médio (RMSD) obtidos através das simulações de dinâmica molecular indicaram as verdadeiras interações de ligação, posteriormente validados usando os gráficos de flutuação quadrática média (RMSF) que forneceram uma melhor compreensão dos aminoácidos presentes nas proteínas responsável pelos movimentos e flutuações moleculares. Até onde sabemos, esta é a primeira descrição dos constituintes fitoquímicos dos bulbos de F. cirrhosa analisados ​​​​por LC-MS, que apresentam importância farmacológica. O estudo in silico de acoplamento molecular e dinâmica molecular da peonidina também foi realizado para confirmar suas atividades de amplo espectro com base nas interações de ligação com as proteínas alvo antibacterianas e antifúngicas. Os resultados do presente estudo criarão um caminho para a invenção de medicamentos fitoterápicos para diversas doenças, utilizando plantas de F. cirrhosa, o que poderá levar ao desenvolvimento de novos medicamentos.

As plantas medicinais têm desempenhado um papel fundamental nos cuidados de saúde primários e oferecem uma rica fonte de novos compostos bioativos na descoberta e desenvolvimento de medicamentos1,2. As doenças infecciosas são problemas de saúde pública e uma causa significativa de morte em todo o mundo3,4,5. As infecções por microrganismos patogênicos causam grande preocupação à saúde humana6. O aumento dos casos de resistência aos medicamentos, os efeitos colaterais indesejados dos antibióticos existentes e o reaparecimento de infecções anteriores conhecidas exigiram a necessidade de agentes antimicrobianos novos, seguros e eficazes3,7,8,9,10. No desenvolvimento de medicamentos, a triagem virtual, como a semelhança do medicamento e a análise ADMET, são métodos computacionais para encontrar compostos com probabilidade de exibir atividade fisiológica em um curto espaço de tempo e com baixo custo, usando vários métodos de simulação in silico .

A família Liliaceae abriga um Fritilar amarelo do Himalaia12,13,14 que floresce flores amareladas a verdes ou acastanhadas a roxas em forma de sino, comumente encontradas nas regiões alpinas variando de 2.700 a 4.900 m13,14, e são nativas das regiões da China e do subcontinente indiano. É amplamente conhecida como Fritillaria cirrhosa D. Don. é uma erva medicinal perene e criticamente ameaçada do grupo Astavarga [um grupo de oito ervas medicinais usadas no conhecimento médico tradicional (TMK) e no sistema médico tradicional (TMS) na Índia]. Cresce em encostas abertas e ensolaradas de regiões temperadas a alpinas do Himalaia15. Ocorre no Himalaia temperado ocidental, da Caxemira a Kumaon, de 2.700 a 4.035 m de altitude16 e do Paquistão a Uttarakhand, de 2.700 a 4.000 m de altitude17. De acordo com o levantamento de campo realizado durante o estudo, a espécie foi encontrada nas regiões de Gulmarg, Kongdori, Khillenmarg e Botapathri da Caxemira. De acordo com os registros do KASH (Herbário da Universidade da Caxemira), a espécie foi encontrada nas regiões Gulmarg, Apharvat, Thajwas, Zojila, Langait e Gurez da Caxemira. Os bulbos desta planta são ricos em compostos bioativos como a sipeimina, usada no tratamento de diversos distúrbios respiratórios. Mais de uma centena de fitocompostos bioativos importantes e outros compostos químicos significativos foram identificados, isolados e extraídos até o momento de F. cirrhosa18. Esses componentes incluem alcalóides como peimina, peimina, peimisina, imperialina etc.19,20,21. Os praticantes da medicina chinesa têm utilizado esta planta para implicar a sua potência medicinal e terapêutica22. É um tônico amargo e estimulante gastrointestinal que alivia febres e infecções do trato urinário e é remédio para 80 doenças23. É usado como refrigerante, diurético, galactagogo, expectorante e afrodisíaco, entre outras coisas. É usado para tratar reumatismo, tuberculose e hematêmese. Também alivia o desconforto em mulheres grávidas, estimula o crescimento da carne e alivia diversas dores e sintomas24. Foi demonstrado que os alcalóides encontrados nos bulbos de F. cirrhosa possuem atividades hipotensora21,25, antiinflamatória21,26, antitumoral21,25,27, antitússica, expectorante21,26,28 e antiasmática21,28.