Transporte do esteviol, isoesteviol e esteviolbiosídeo através da membrana plasmática de células 3T3-L1

Abstract

Resumo: O esteviol é um diterpeno extraído das folhas de Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni, uma planta nativa da América do Sul. Nas últimas décadas, os glicosídeos de esteviol, principalmente o esteviosídeo e o rebaudiosídeo A, têm sido utilizados como adoçantes em alimentos e bebidas e, após sofrerem metabolização no trato gastrointestinal, o esteviol é o principal metabólito encontrado no plasma. Além disso, diversos estudos têm atribuído propriedades terapêuticas aos produtos derivados de S. rebaudiana. No entanto, é escasso o número de trabalhos descrevendo a interação desses compostos com as membranas biológicas. O objetivo deste estudo foi avaliar o transporte do esteviol, isoesteviol e esteviolbiosídeo através da membrana lasmática de células 3T3-L1. Para isso, empregamos uma metodologia baseada em espectroscopia de fluorescência, utilizando as sondas FPE e BCECF. A ligação destes produtos, que são moléculas com grupamentos ionizáveis, à membrana plasmática e sua translocação (flip-flop) foram avaliadas por meio de medidas de fluorescência do FPE (sonda de cargas de superfície) e BCECF (sonda de pH intracelular), respectivamente. Nossos dados utilizando a sonda FPE demonstraram que há uma rápida ligação do esteviol e isoesteviol à monocamada externa da membrana plasmática (t1/2 < 2s), seguida de uma recuperação do sinal de volta aos valores iniciais. Por outro lado, o esteviolbiosídeo não apresentou o mesmo efeito. Os experimentos com a sonda BCECF mostraram que o esteviol, isoesteviol e esteviolbiosídeo sofreram translocação através da membrana plasmática (t1/2 < 2s). Em ambas as sondas, o isoesteviol causou quedas mais intensas na fluorescência. O efeito do esteviolbiosídeo foi consideravelmente menor do que o causado pelas agluconas, possivelmente em função da presença das moléculas de glicose associadas. Baseado em nossos resultados, concluímos que o esteviol e seu isômero isoesteviol são capazes de ligarem-se rapidamente à monocamada externa de células 3T3-L1 e serem translocados através da membrana plasmática alcançando a monocamada interna, sendo a resposta ao esteviolbiosídeo comparativamente menor

Abstract: Steviol is a diterpene extracted from leaves of Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni, a plant native from South America. In the last decades, steviol glycosides, mainly stevioside and rebaudioside A, have been used as sweeteners in foods and beverages. However, these glycosides are metabolized by colonic bacteria into steviol, the main metabolite found in the plasma. In the last years, several studies have been attributed therapeutic properties to the glycosides from S. rebaudiana. However, information about the interaction of these compounds with biological membranes is scarce. Therefore, the aim of this study is to evaluate the transport of steviol, isosteviol and steviolbioside through the plasma membrane of 3T3-L1 cells. For this, we employed a methodology based on fluorescence spectroscopy. The binding and diffusion across the plasma membrane of the compounds, molecules with ionizable groups, were measured by the charge surface probe FPE and the intracellular pH probe BCECF, respectively. Our data with FPE demonstrated a rapid binding of steviol and isosteviol to the outer monolayer of the plasma membrane (t1/2 < 2s), measured as a reduction in FPE fluorescence emission, followed by a recovery of the signal back to the baseline. Experiments with BCECF also indicated a rapid translocation of steviol and isosteviol across the plasma membrane (t1/2 < 2s), measured as a reduction in BCECF fluorescence. Steviol caused more intense reductions in fluorescence in both probes. On the other hand, the effect of steviolbioside, a glycoside from steviol with an ionizable group, on BCECF and FPE was considerably lower than that caused by aglucones. These data are explained by the presence of glucose residues in the steviolbioside molecule, which probably reduce its binding to the plasma membrane. Based on our initial results, we conclude that steviol and its isomer isosteviol are able to rapidly bind and translocate across the plasma membrane of 3T3-L1 cells, besides, the response of steviolbioside was comparatively lower