Investigação química e biológica do coral-sol (Tubastraea coccinea L.)

Abstract

Os produtos naturais marinhos contribuem significativamente para a descoberta de novos fármacos. Assim como algas e esponjas, corais representam uma promissora fonte de metabólitos secundários. Do ponto de vista ecológico, um importante gênero de corais é o Tubastraea. Suas principais espécies são T. coccinea e T. tagusensis, nativas do Oceano Pacífico e consideradas invasoras devido à alta capacidade de desenvolvimento em substratos naturais e artificiais. No litoral catarinense, T. coccinea foi encontrada pela primeira vez em 2012, incrustada em costões rochosos na Ilha do Arvoredo, e está inserida no plano de manejo do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar extratos do coral T. coccinea do ponto de vista químico e biológico. Para tanto, foram investigados extratos brutos obtidos a partir de seis coletas realizadas entre os anos de 2016 e 2019. Após maceração, os extratos brutos obtidos foram submetidos ao fracionamento cromatográfico utilizando-se colunas em gel de sílica e em resina Sephadex® LH?20. Ao todo, foram isoladas cinco substâncias: três peróxidos de esteroides (CS.PE.01, CS.PE.02, CS.PE.03), dois derivados indólicos (CS.DI.01 e CS.DI.02) e uma fração rica em ésteres de ácidos graxos. Dessas, quatro foram identificadas por meio de técnicas espectroscópicas. Um dos peróxidos de esteroides isolados (CS.PE.03) não pôde ter sua estrutura química identificada devido ao baixo rendimento e maior complexidade. As atividades citotóxica, anti-herpética e antiprotozoária foram avaliadas. Como resultados mais promissores, os peróxidos de esteroides CS.PE.01 e CS.PE.02 mostraram uma CI50 de 19,3 µg/mL e 17,3 µg/mL sobre a linhagem de células tumorais HCT-8, respectivamente, e uma baixa citotoxicidade sobre a linhagem não-tumoral Vero (CI50 de 37,5 µg/mL e 61,2 µg/mL). Com relação à atividade antiprotozoária, a substância CS.PE.01 (testada a 50 µg/mL) demonstrou-se bastante promissora, com uma porcentagem de inibição de 96,5% para Trypanosoma cruzi e 52,1% para Leishmania infantum. Até o momento, não há registros do isolamento de peróxidos de esteroides para corais do gênero Tubastraea. Considerando os resultados obtidos na avaliação da atividade citotóxica, estes podem sugerir que os peróxidos de esteroides sejam os responsáveis pela capacidade invasora de T. coccinea no ambiente marinho, em particular na Ilha do Arvoredo.

Abstract: Marine natural products contribute significantly to the discovery of new drugs. Like algae and sponges, corals represent a promising source of secondary metabolites. From an ecological point of view, an important genus of corals is Tubastraea. Its mains species are T. coccinea and T. tagusensis, native to the Pacific Ocean and considered invasive due to their high growth capacity on natural and artificial substrates. On the coast of Santa Catarina, T. coccinea was first found in 2012, inlaided in rocky shores on Arvoredo Island, and it is part of the management plan of the Chico Mendes Institute for Biodiversity Conservation (ICMBio). In this context, the objective of this work was to investigate the chemical and biological aspects of the coral T. coccinea. For this purpose, crude extracts obtained from six collections between 2016 and 2019 were analyzed. After maceration, the crude extracts obtained were subjected to chromatographic fractionation procedures using silica gel columns and Sephadex® LH?20 resin. Altogether, five substances were isolated: three epidioxysterols (CS.PE.01, CS.PE.02, CS.PE.03), two indole derivatives (CS.DI.01 and CS.DI.02) and a fraction rich in fatty acid esters. Of these, four were identified by spectroscopic techniques. One of the isolated epidioxysterol (CS.PE.03) could not have its chemical structure identified due to its low yield and greater complexity. Cytotoxic, antiherpetic and antiprotozoal activities were evaluated. As most promising results, the epidioxysterols CS.PE.01 and CS.PE.02 showed an IC50 of 19.3 µg/mL and 17.3 µg/mL on HCT-8 tumor cell lines, respectively, and low cytotoxicity on non-tumor Vero strain (IC50 of 37,5 µg/mL and 61.2 µg/mL). Regarding to antiprotozoal activity, CS.PE.01 (tested at 50 µg/mL) proved to be very promising, with an inhibition percentage of 96.5% for Trypanosoma cruzi and 52.1% for Leishmania infantum. Until now, there are no records of the isolation of epidioxysterols for corals of the genus Tubastraea. Considering the results obtained in the evaluation of cytotoxic activity, these may suggest that steroid peroxides are responsible for the invasive capacity of T. coccinea in the marine environment, especially in Arvoredo Island.