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Óleos essenciais para prevenir a propagação da gripe

(Shannon Becker, PhD)

Tradução: Apotecários da Floresta


O outono e o inverno iniciam a temporada de doenças respiratórias agudas, e muitas pessoas estão começando a sofrer com espirros, garganta inflamada, tosse, febre e dores. Muitas vezes há confusão em torno do motivo dessas doenças, e termos comuns como “resfriado”, “gripe”, “pneumonia” e “gripe estomacal” são usados ​​para descrever infecções bacterianas, virais ou fúngicas distintas (Tabela 1).


Os diagnósticos adequados são essenciais para o tratamento eficiente, porque os tratamentos para infecções são muito diferentes, a depender de a infecção ter origem bacteriana, viral ou fúngica. Em alguns casos, as coinfecções (bacterianas e virais) podem complicar ainda mais o diagnóstico.


O vírus sincicial respiratório (VSR), a bactéria Haemophilus influenzae, o vírus influenza e a bactéria Streptococcus pneumoniae são não raramente encontrados juntos em crianças que sofrem de infecções respiratórias (O’GRADY et al, 2016), exigindo uma soma de tratamentos para resolver a infecção.



Tabela 1


Embora os vírus da gripe não tenham sido tão mortais nas últimas décadas quanto no passado, ainda é vital procurar novas maneiras de combater as epidemias de gripe. O desenvolvimento de tratamentos direcionados a várias etapas do ciclo de vida do vírus Influenza A (VIA) será a maneira mais eficaz de combater a infecção por VIA, complicações clínicas e impedir a propagação do VIA.


Os óleos essenciais e seus constituintes demonstraram ser antibacterianos eficazes (TISSERAND, 2015), e esclarecimentos acerca de sua ação como antivirais são fundamentais. Tratamentos com óleos essenciais e outros aromáticos como adjuvantes dos medicamentos alopáticos têm sido bastante úteis para aliviar os sintomas da gripe, como mal-estar, dor de cabeça e coriza (PRICE; PRICE, 2007). No entanto, há evidências de que os óleos essenciais podem ter um papel ativo na redução das complicações da gripe, assim como da disseminação.


Esta revisão descreve o ciclo de vida da influenza, sua interação na célula hospedeira e elenca pesquisas promissoras que sugerem que os compostos aromáticos são tratamentos eficazes para a infecção por influenza e para a prevenção da disseminação deste vírus.


Visão geral da gripe e história das pandemias


Os vírus da gripe são classificados como tipo A, B ou C, e as nomenclaturas como H1N1 são definidas pelas proteínas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA) do vírus, e são nomeadas conforme o local de origem presumido. Os Vírus influenza A e B causam os sintomas típicos de uma "gripe", ao passo que a variedade influenza C normalmente não é uma preocupação para a saúde humana. Embora a gripe às vezes seja fatal, em geral, as mortes por influenza ocorrem por conta de complicações da infecção, incluindo lesão nos pulmões, pneumonia e infecções bacterianas secundárias.


Os pacientes com alto risco de complicações de uma infecção por influenza incluem crianças pequenas, adultos acima de 65 anos, mulheres grávidas e pessoas com condições crônicas de saúde que afetam os sistemas respiratório e circulatório. Esses pacientes geralmente desenvolvem pneumonia induzida por influenza, pneumonia bacteriana secundária ou síndrome do desconforto respiratório agudo, que pode levar à morte (TESINI, 2018).



Pacientes da gripe espanhola


Existiram seis grandes pandemias (surtos mundiais) de gripe desde 1889. A pandemia de gripe de 1918 (“gripe espanhola”) foi a pandemia mais mortal da história. Aproximadamente 5% da população mundial foi infectada e o número de mortes foi estimado em 50 milhões. Essa cepa do H1N1 causou uma maior mortalidade por causa de pneumonia bacteriana secundária (SHANKS, 2015) e por conta de tempestades de citocinas (WANG et al, 2018), e não por pneumonia induzida por influenza ou lesão pulmonar.


Uma nova versão da gripe H1N1 foi responsável pela pandemia da "gripe suína" em 2009 (TESINI, 2018). O Centro para Controle e Prevenção de Doenças (CDC) estima que 60,8 milhões de pessoas foram infectadas no primeiro ano da pandemia e entre 151.700 e 575.400 pessoas morreram. Foi com a introdução de vacinas contra influenza e medicamentos farmacêuticos, o número de mortes devido a complicações da infecção por esse vírus diminuiu.


Medicamentos antivirais


Medicamentos antivirais têm sido amplamente desenvolvidos para impedir que um vírus entre na célula hospedeira e descarregue seu genoma viral bem como para evitar a replicação viral ou a progênie viral de sair da célula hospedeira. Os fármacos que inibem as enzimas polimerase do DNA viral (ácido desoxirribonucleico), como o aciclovir e o ganciclovir, são tratamentos eficazes para o vírus do herpes simplex (HSV) e citomegalovírus, respectivamente (GNANN et al, 1983; MATTHEWS; BOEHME, 1988).


No entanto, os inibidores da DNA polimerase seriam ineficazes para impedir a replicação do genoma em vírus cujos genomas estão organizados como RNA (ácido ribonucleico), como influenza e hepatite C. É importante destacar que o termo "antiviral" não significa que uma substância específica mate todos os vírus. Em vez disso, um composto antiviral pode ser específico para um determinado vírus ou agir sobre certos vírus com características semelhantes.


Tabela 2: Visão geral de medicamentos antivirais


Os medicamentos atualmente aprovados para tratar infecções por influenza incluem amantadina e rimantadina, que atingem os estágios iniciais da infecção por influenza, e oseltamivir (Tamiflu®), peramivir (Rapivab®) e zanamivir (Relenza®), que atingem os estágios finais e a disseminação da influenza. Esses medicamentos devem ser administrados dentro de 1-2 dias após o início dos sintomas (TESINI, 2018). Infelizmente, muitas cepas de influenza desenvolveram resistência aos medicamentos disponíveis e, portanto, há uma necessidade premente de serem desenvolvidos novos tratamentos.


Foi demonstrado que dois novos produtos químicos, pinanamina e M090, bloqueiam efetivamente a atividade de NA e a disseminação da influenza (Figura 2J) e podem se tornar medicamentos humanos aprovados após estudos clínicos (LI et al, 2017; ZHAO et al, 2018). Devido à complexidade química dos óleos essenciais e de outros compostos aromáticos, as cepas do VIA podem ter menos probabilidade de desenvolver resistência. No entanto, se a ação antiviral de um óleo essencial for devida a um constituinte químico específico, podem surgir cepas de VIA resistentes a esse constituinte. Estudos ulteriores ajudarão a clarificar essa questão.



Figura 1. Vírus influenza. Fonte: Centers for Disease Control and Prevention (CDC)


A biologia do vírus influenza


Ao passo que bactérias são organismos unicelulares, os vírus são muito mais simples, sendo constituídos tão somente de material genético na forma de DNA ou RNA de fita simples ou dupla, e um revestimento proteico chamado capsídeo. Vírus não podem se reproduzir ou se espalhar sem invadir uma célula hospedeira.


Vírus revestidos, ou ainda, envelopados, como influenza, HSV-1 (Herpes simplex), HIV, Ebola e Zika, têm uma camada adicional ao redor do capsídeo, chamada envelope. O envelope consiste em: uma membrana, feita de fosfolipídios que geralmente são derivados da célula hospedeira, na saída (excreção viral); e glicoproteínas, que são derivadas do processo de replicação viral.


O vírus influenza A (VIA) geralmente tem a forma de uma esfera e possui três tipos de proteínas transmembranares: hemaglutinina (HA), neuraminidase (NA) e o canal de prótons de matriz 2 (M2) (SAMJI, 2009). Todos estes desempenham um papel no ciclo de vida de um vírus na célula humana.


Quando uma partícula de VIA encontra uma célula hospedeira (normalmente células epiteliais no nariz, garganta e pulmões), as proteínas HA se ligam a receptores siálicos encontrados na membrana celular da célula hospedeira (Figura 2A). Isso faz com que a célula hospedeira endocite a partícula viral, formando uma estrutura chamada endossoma (Figura 2B).

Ao entrar na célula, os vírus revestidos devem passar por um processo de “desenvelopamento”, ou seja, a perda da membrana adicional, antes de o vírus ser capaz de se replicar. Essa remoção da membrana do vírus começa quando o pH do endossomo se acidifica, acionando a abertura dos canais de íon por meio da proteína M2 (Figura 2C). Enquanto isso está acontecendo, o HA ligado ao receptor sofre uma alteração conformacional que permite que o envelope viral se funda na membrana endossômica (Figura 2D). Como resultado, o genoma do VIA é liberado no citoplasma da célula hospedeira (Figura 2E) (SAMJI, 2009).



Figura 2. Ciclo de vida do vírus influenza


O genoma do VIA entra no núcleo e sofre replicação usando os mecanismos e recursos da célula hospedeira, antes de retornar ao citoplasma (Figura 2F, G). Após a produção da proteína VIA, esses novos componentes migram para a membrana celular da célula hospedeira e começam a formar progênies de partículas de VIA (Figura 2H, I). Para sair completamente da célula hospedeira, as proteínas NA na partícula do VIA em desenvolvimento, clivam a membrana celular (Figura 2J). É assim que as partículas da progênie do vírus são, então, capazes de invadir outras células.


A imunidade inata do hospedeiro é provocada pela infecção pelo VIA, e uma cascata de processos inflamatórios é iniciada. Isso se manifesta como os conhecidos sintomas de uma gripe. Além disso, um processo chamado autofagia é acionado dentro da célula hospedeira. A autofagia é um mecanismo que recicla o conteúdo celular. Pode ser acionado quando uma célula está estressada ou quando uma célula detecta proteínas danificadas que precisam ser degradadas (JASCKSON, 2015). Resumidamente, um autofagossomo se forma no citoplasma, envolve o conteúdo citoplasmático e se torna uma organela de dupla camada (Figura 3A). O autofagossomo então amadurece e se funde com o lisossomo, onde o conteúdo é digerido. A autofagia está envolvida na morte celular e interage com os sistemas inflamatórios (WANG et al, 2018). Em termos leigos, autofagia significa uma célula que "come" a si mesma ou qualquer coisa de que não precise mais.



Figura 3. Autofagia


Infelizmente, mesmo esse processo de "autolimpeza" pode ser sequestrado pelo vírus Influenza. A proteína M2 do VIA está envolvida na indução da autofagia, e o VIA aproveita a via da autofagia para se replicar (ZHANG et al, 2014; JACKSON, 2015). A autofagia é fundamental para o acúmulo de componentes virais da progênie e alterações no mecanismo apoptótico da célula hospedeira (ZHANG et al, 2014; FEIZI et al, 2017).


A infecção pelo VIA aumenta o número de autofagossomos em uma célula (ZHANG et al, 2014) inibindo sua maturação (Figura 3B) (WANG et al, 2018). O VIA também inibe a fusão de autofagossomos a lisossomos (Figura 3C), o que impede a degradação de seu conteúdo (FEIZI et al, 2017; WANG et al, 2018). Com efeito, o VIA sequestra os autofagossomos da célula hospedeira para se esconder das defesas da célula. A autofagia induzida por H5N1, por exemplo, é responsável pelo dano pulmonar agudo dessa cepa do VIA e por sua alta taxa de mortalidade (WANG et al, 2018).


Além disso, a autofagia induzida pelo VIA leva a um aumento nos níveis de moléculas pró-inflamatórias (veja a Figura 2), a saber: quimiocina e citocina (FEIZI et al, 2017). “Tempestade de citocinas” é o termo que descreve essa liberação em massa de citocinas, levando à inflamação aguda que começa em um local, mas pode se espalhar rapidamente por todo o corpo, resultando em sepse sistêmica (TISONCIK et al, 2012). Acredita-se que as tempestades de citocinas decorrentes da infecção pelo VIA sejam a principal causa de morte em pacientes com H1N1 (WANG et al, 2018).


Em suma, o vírus Influenza A entra na célula e usa seus próprios mecanismos para se replicar e se esconder do sistema imunológico. Portanto, é vital tentar tratar uma infecção viral em todas as fases do desenvolvimento, e pesquisas in vitro parecem mostrar que alguns óleos essenciais podem fazer exatamente isso.


Compostos aromáticos com atividade antiviral


A maioria das evidências de que os compostos aromáticos são ativos contra vírus influenza é feita in vitro, com células cultivadas que são infectadas com determinadas cepas de VIA. Esses estudos são ideais para determinar as interações químicas e biológicas dentro de uma célula, assim, é mais simples isolar pontos específicos no ciclo de vida viral e determinar quando um composto está interagindo com os processos celulares. No entanto, traduzir estudos in vitro para aplicações clínicas requer estudos in vivo, usando organismos-modelo.

Esses estudos estão disponíveis para alguns compostos aromáticos, mas são necessários estudos adicionais in vivo antes de avançar para estudos clínicos em humanos. Os compostos que são identificados como inibidores de pontos específicos no ciclo de vida do VIA em estudos in vitro podem ser investigados como possíveis tratamentos em pacientes humanos. Em essência, embora existam pesquisas promissoras, as sugestões aqui feitas são experimentais.


Prevenção da migração e estágios iniciais do ciclo de vida do VIA numa célula hospedeira

Durante os estágios iniciais do ciclo de vida do VIA, o vírus se liga à célula, é internalizado e “sofre” o desenvelopamento (Figura 2A-E). Medicamentos aprovados que tratam os estágios iniciais do VIA atuam justamente nesse processo de desenvelopamento, especificamente na abertura do canal de íon da proteína M2 (Figura 2D). No entanto, esses medicamentos são ineficazes para a maioria dos casos de influenza atualmente, devido à velocidade com que o vírus consegue produzir mutações que resultam na resistência de certas cepas a medicamentos.


Muitos dos componentes moleculares dos óleos essenciais das plantas aromáticas mostram ação anti-influenza no início do processo de infecção (Figura 2A-C). Curiosamente, o óleo essencial de erva-cidreira (Melissa officinalis) tem sido amplamente utilizado para prevenir a infecção pelo HSV. Da mesma forma, o VIA pré-tratado com óleo essencial de erva-cidreira não foi capaz de se conectar aos receptores celulares da superfície da célula hospedeira in vitro (POURGHANBURI et al, 2016).


O óleo essencial da Melaleuca alternifolia inibe a gripe durante os estágios iniciais, impedindo o processamento intracelular da partícula viral. Quando introduzido no meio de cultura de células, o OE de melaleuca impedia o revestimento viral, interferindo na acidificação dos endossomos e na fusão da membrana (Figura 2C, D) (GAROZZO et al, 2009; 2011; 2013; Li et al, 2013).


A capacidade de impedir a acidificação do endossoma foi atribuída aos constituintes do óleo essencial: terpinen-4-ol, α-terpineol e terpinoleno (GAROZZO et al, 2009; 2011). Eles foram testados contra vírus adicionais, mas sua ação pode ser específica ao VIA. Em estudo publicado pelo periódico acadêmico Journal of Aerosol Science (que abrange o estudo de aerossóis em várias disciplinas, incluindo física, química e engenharia e é publicado pela Elsevier em associação com a Assembléia Europeia de Aerossóis), o óleo essencial da melaleuca, quando difundido ativamente com um nebulizador por dez segundos, eliminou quase todo o VIA no ar em 10 minutos e mostrou vírus zero aos 15 minutos após o tratamento com nebulizador (USACHEV et al, 2013). O óleo essencial de Eucalyptus polybractea mostrou vírus zero aos 15 minutos após um período de 15 segundos de difusão ativa com um nebulizador (Tabela 3) (USACHEV et al, 2013).




Tabela 3: Óleos essenciais e vírus influenza.


Em um estudo in vitro que examinou o H1N1, vários óleos essenciais e componentes moleculares de óleos essenciais mostraram a capacidade de inibir a atividade da HA (Figura 2D). Os óleos de folhas de canela (Cinnamomum zeylanicum), bergamota (Citrus bergamia), capim-limão (Cymbopogon flexuosus), Eucalyptus globulus e tomilho (Thymus vulgaris), quando aplicados ao meio de cultura, mostraram significativa inibição da proteína HA. O Eugenol, um dos principais constituintes do cravo-da-Índia (Syzygium aromaticum) e do óleo das folhas da canela (TISSERAND; YOUNG, 2014), também foi um inibidor eficaz da HA (VIMALANATHAN; HUDSON, 2014).


Os óleos de lavanda (Lavandula angustifolia) e gerânio (Pelargonium graveolens) também inibiram o HA, mas apenas quando utilizados ​​em altas concentrações. Quando difundidos passivamente por 10 minutos, os óleos de bergamota e eucalipto globulus apresentaram redução significativa no crescimento viral. Quando difundidos passivamente por 30 minutos, os óleos de folhas de canela e gerânio mostraram uma redução no crescimento viral (VIMALANATHAN; HUDSON, 2014). No entanto, esses estudos envolveram a difusão em espaços pequenos (um tubo pequeno e uma câmara fechada), portanto, vale observar que a difusão do ambiente em uma casa pode não alcançar resultados comparáveis ​​(USACHEV et al, 2013; VIMALANATHAN; HUDSON, 2014).


Estágio intermediário do ciclo de vida do VIA em uma célula hospedeira


O "estágio intermediário" do ciclo de vida da influenza inclui indução de autofagia, replicação do genoma do VIA e produção de proteínas do VIA. A autofagia foi efetivamente inibida pelo óleo de cravo-da-índia e pela molécula eugenol em células infectadas com 8 cepas de VIA separadas (Figura 3A) (Dai et al 2013). Os marcadores para os níveis de inflamação e citocina foram reduzidos em comparação aos controles, e a replicação viral e a morte celular foram reduzidas (Figura 3) (Dai et al 2013). Quando ingerido por camundongos diariamente por 5 dias após a infecção viral, o óleo essencial de Mosla dianthera reduziu a atividade do HA e evitou inflamações e lesões nos pulmões. Provavelmente, isso ocorreu devido a melhorias no sistema imunológico do hospedeiro, conforme medido pelos níveis de citocinas (Wu et al 2012). O óleo de Mosla dianthera não é produzido comercialmente; seus constituintes majoritários são as moléculas elemicina 16,5%, timol 14,5% e β-cariofileno 14,5%. Outro estudo verificou que, quando ingerido por camundongos diariamente por 7 dias, o patchoulol evita a inflamação e os danos pulmonares induzidos pelo Vírus Influenza A. Isso ocorreu também devido à melhora na imunidade do hospedeiro, medida, neste caso, pela ativação das células T e pelos níveis de citocina/quimiocina (Li et al 2012). O patchoulol é encontrado no óleo de patchouli (Pogostemon cablin) numa concentração de cerca de 30%.



Tabela 4: Constituintes dos OE e vírus influenza


Após a replicação do genoma, as proteínas do VIA são produzidas no citoplasma. O β-santalol mostrou uma redução no crescimento do VIA (Figura 2G) e na síntese do genoma do VIA in vitro (Kiyohara et al 2012, Paulpandi et al 2012). A germacrona também reduziu efetivamente o crescimento do VIA e reduziu especificamente a transcrição de genes e proteínas virais produzidos in vitro (Figura 2H) (Liao et al 2013). A germacrona mostrou um efeito aditivo com oseltamivir (um inibidor de NA) in vitro e in vivo, sugerindo que esta molécula pode ser um tratamento eficaz quando usado em conjunto com tratamentos tradicionais (Liao et al 2013). A germacrona é encontrada no óleo de zdravetz (Geranium macrorrhizum, tradicional na Bulgária) em cerca de 45%.




Figura 4. Entendendo a infecção do vírus influenza. Fonte: Centers for Disease Control and Prevention (CDC)


O trans-cinamaldeído, que constitui cerca de 80% do óleo de cássia (Cinnamomum cassia) e 70% do óleo de casca de canela (Tisserand e Young 2014), inibiu a produção de proteínas (Figura 2H) do VIA in vitro (Hayashi et al 2007). Mais importante, a aplicação intranasal (quando você introduz o composto líquido na cavidade nasal usando uma pipeta) de trans-cinamaldeído, que permite a inalação direta do vapor, foi eficaz no tratamento de pneumonia letal (Figura 3) induzida por influenza (Hayashi et al 2007). Esse