Chá Verde Catechins: A sua utilização no tratamento e prevenção de doenças infecciosas

Abstract

Chá verde é uma das bebidas mais populares consumidas em todo o mundo. Produzido principalmente em países asiáticos a partir das folhas da planta Camellia sinensis, os potenciais benefícios para a saúde têm sido amplamente estudados. Recentemente, os investigadores estudaram a capacidade do chá verde de erradicar agentes infecciosos e a capacidade de realmente prevenir infecções. Os componentes importantes do chá verde que mostram propriedades antimicrobianas são as catequinas. As quatro principais catequinas que ocorrem no chá verde são a (-)-epicatequina (EC), a (-)-epicatequina-3-galato (ECG), a (-)-epigalocatequina (EGC), e a (-)-epigalocatequina-3-galato (EGCG). Destas catequinas, a EGCG e a EGC são encontradas nas quantidades mais elevadas em chá verde e têm sido objecto da maioria dos estudos. Estas catequinas demonstraram demonstrar uma variedade de propriedades antimicrobianas, tanto aos organismos afectados como aos mecanismos utilizados. Foi demonstrado que o consumo de chá verde distribui estes compostos e/ou os seus metabolitos pelo organismo, o que permite não só a possibilidade de tratamento de infecções mas também a prevenção de infecções.

1. Introdução

As doenças infecciosas são uma das principais causas de morbilidade e mortalidade a nível mundial. O VIH/SIDA e a malária estão entre as dez principais doenças infecciosas do mundo; e os tipos mais comuns de infecções são as doenças das vias respiratórias e diarreias. Com o advento dos agentes antimicrobianos em meados do século XIX, surgiu a esperança de que a erradicação das doenças infecciosas estivesse próxima. Infelizmente, os microrganismos envolvidos conseguiram tornar-se resistentes aos agentes antimicrobianos, o que só tornou mais difícil o combate a estes organismos. O CDC estimou que todos os anos mais de dois milhões de pessoas nos EUA sofrem de infecções resistentes aos antibióticos e que cerca de 23.000 pessoas morrem todos os anos devido a estas infecções. Isto resulta não só no aumento da morbilidade e mortalidade, mas também no aumento dos custos dos cuidados de saúde, o que pode constituir um enorme encargo financeiro para muitos países. Uma análise recente dos custos médicos das infecções associadas aos cuidados de saúde (as infecções adquiridas num estabelecimento de saúde) só por si, estimou que os custos anuais destas infecções nos EUA se situam entre 28 e 45 mil milhões de dólares. As questões de resistência antimicrobiana continuam a ter impacto nestes custos. Um estudo concluiu que o custo das doenças associadas à resistência antimicrobiana nos EUA poderia atingir 55 mil milhões de dólares (20 mil milhões de dólares para os custos dos cuidados de saúde e 35 mil milhões de dólares para a perda de produtividade) anualmente . Para ajudar na luta contra doenças infecciosas, os investigadores estão a analisar as possibilidades de utilização de produtos vegetais naturais, o que poderia resultar numa tremenda poupança de custos nos cuidados de saúde. Uma das plantas que está actualmente a ser amplamente estudada é a planta do chá, olhando especialmente para o chá verde.

Tea é uma das bebidas mais consumidas no mundo, e o chá verde está a tornar-se cada vez mais popular, sendo responsável por cerca de 20% da produção global total de chá. O chá é produzido a partir da planta Camellia sinensis e é cultivado em mais de 30 países. As melhores áreas para o cultivo de plantas de chá encontram-se em regiões tropicais e subtropicais específicas. Existem quatro tipos principais de chá produzidos: chá branco, verde, Oolong, e chá preto. O tipo de chá é determinado pela forma como as folhas de chá são processadas, especificamente através de métodos de secagem e fermentação. O chá branco é o menos processado e utiliza folhas muito jovens e botões de folhas. O chá verde é produzido a partir de folhas mais maduras, sem fermentação. O chá Oolong é produzido através da fermentação parcial das folhas e o chá preto através da fermentação total das folhas. O chá verde é mais comummente consumido na China, Japão, e Coreia. O chá preto é mais comummente consumido nos EUA e no Reino Unido .

p>Chá verde tem demonstrado ter propriedades anticarcinogénicas, anti-inflamatórias, antimicrobianas, e antioxidantes e é benéfico em doenças cardiovasculares (DCV), diabetes e obesidade, e saúde neurológica e oral. As propriedades anticarcinogénicas incluem o controlo da proliferação celular, apoptose e angiogénese em células tumorais. A inflamação é um componente de muitas condições e doenças incluindo o envelhecimento, artrite, cancro, DCV, diabetes, e obesidade. As propriedades anti-inflamatórias gerais do chá verde incluem a capacidade de diminuir a desnaturação das proteínas e aumentar a produção de citocinas anti-inflamatórias . O stress oxidativo resulta dos efeitos nocivos das espécies reactivas de oxigénio (ROS). As propriedades antioxidantes do chá verde incluem a capacidade de limitar a quantidade de radicais livres através da ligação a ROS, upregulando os níveis basais de enzimas antioxidantes, e aumentando a actividade destas enzimas antioxidantes . Os efeitos do chá verde na CVD incluem os efeitos anti-inflamatórios e antioxidantes. Além disso, o consumo de chá verde demonstrou inibir a aterosclerose, reduzir os níveis de lípidos totais, e melhorar a relação entre o LDL e o HDL . A diabetes e a obesidade estão intimamente associadas a um espectro de doenças conhecidas como síndrome metabólica (MetS) que inclui aumento do diâmetro da cintura, triglicéridos plasmáticos elevados, diminuição do HDL, aumento da glicemia em jejum, e tensão arterial elevada . A diabetes tipo 2 está também associada à resistência à insulina e, por vezes, à diminuição da produção de insulina. O chá verde demonstrou aumentar a sensibilidade do receptor de insulina e estimular a secreção de insulina induzida pelo glucose-induzida . A obesidade é o resultado de um aumento da massa gorda que é causado pelo aumento do tamanho das células adiposas. Foi demonstrado que o chá verde inibe as enzimas digestivas e a absorção de gordura, o que leva a uma diminuição da circunferência da cintura corporal, gordura intra-abdominal, colesterol total plasmático e LDL, triglicéridos, e pressão sanguínea . Os desafios da inflamação e do stress oxidativo podem levar a danos no ADN, a uma desorganização proteica e à perda da produção de ATP nas mitocôndrias. Isto pode resultar na morte celular e perda das funções cognitivas no cérebro. As propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes do chá verde também protegem os neurónios, e ficou demonstrado que os metabolitos do chá verde atravessam a barreira cerebral do sangue . Foi demonstrado que o chá verde é antimicrobiano contra a maioria das bactérias orais. Para além disso, foi demonstrado que melhora a saúde oral aumentando a actividade das peroxidases orais, impedindo o desenvolvimento e progressão da periodontite, e reduzindo a erosão dentária e perda de dentes, e tem um papel na melhoria do mau hálito .

2. Composição do Chá Verde

Os componentes do chá verde que são mais relevantes do ponto de vista médico são os polifenóis. Os polifenóis mais pertinentes são os flavonóides; e os flavonóides mais pertinentes são os catequinas. Os catequinas compreendem 80-90% dos flavonóides e cerca de 40% dos sólidos solúveis em água no chá verde. O chá verde contém mais catequinas do que os outros chás, principalmente devido à forma como é processado após a colheita. A quantidade de catecinas no chá verde também pode ser afectada pelo local onde o chá é cultivado, as condições de crescimento, quando é colhido, a forma como as folhas são processadas, e a temperatura e o tempo de fabrico da cerveja. Estes factores levam a uma enorme variação no conteúdo de catecina entre as variedades e marcas de chá verde consumidas .

As quatro principais catecinas encontradas no chá verde são (-)-epicatechin (EC), (-)-epigallocatechin (EGC), (-)-epicatechin-3-galato (ECG), e (-)-epigallocatechin-3-galato (EGCG). A catequina mais abundante é a EGCG (~60%), e a próxima mais abundante é a EGC (~20%), depois a ECG (~14%), e a CE (~6%). O EGCG é o mais estudado em associação com a saúde, mas o EGC e o ECG também têm sido estudados. Como mencionado acima, pode haver uma grande variação na quantidade de catecinas em qualquer bebida particular de chá verde, embora estejam disponíveis extractos padronizados para utilização como suplementos .

Para serem eficazes no organismo, estas catecinas precisam de estar biodisponíveis após o consumo. Uma vez no corpo, as catequinas são submetidas a um processamento metabólico no fígado, intestino delgado e cólon. Este processamento produz conjugados de glucuronida e sulfato ou epicatecinas de metilo. Formas nativas de ECG e EGCG e metabolitos de EC e EGC podem ser detectadas e medidas no plasma sanguíneo. Nenhuma forma de ECG e EGCG pode ser detectada na urina, apenas metabolitos de EC e EGC . As catequinas são geralmente mais estáveis em solução a um intervalo de pH de 4-6. Sabe-se agora que a albumina sérica humana actua como estabilizante, ligando-se às catequinas e transportando-as depois . Vários estudos em humanos descobriram que as concentrações máximas de catequinas e os seus metabolitos ocorrem no plasma sanguíneo entre 1,5 e 2 horas após a ingestão e na urina entre 4 e 6 horas após a ingestão. Os níveis destes picos de concentração são afectados pelo metabolismo de um indivíduo e, claro, pela quantidade de catecinas no tipo de chá verde ingerido. Normalmente, os níveis encontrados no organismo são directamente proporcionais à quantidade de catequinas consumidas. As tabelas 1 e 2 mostram exemplos de estudos de plasma sanguíneo e concentração de urina em humanos.

4. Efeitos na membrana celular bacteriana

Uma das principais propriedades dos GTCs é a capacidade de se ligar às membranas celulares bacterianas. Esta ligação pode levar a interferências em vários processos bacterianos e pode danificar a membrana celular resultando num aumento da permeabilidade e levando à lise celular. Como o EGCG está carregado negativamente, pode combinar com a membrana da célula bacteriana carregada positivamente, especialmente em bactérias gram positivas. O lipopolissacarídeo (LPS) na membrana externa das bactérias gram negativas torna-as mais resistentes à ligação por GTCs . Estudos com E. coli e Pseudomonas aeruginosa mostraram que a ligação de EGCG à membrana da célula bacteriana pode resultar na geração de H2O2 que está envolvida na lesão da membrana da célula . Estudos com Staphylococcus aureus mostraram que este ataque à membrana celular causa uma resposta de stress na parede celular, resultando na upregulação de genes de biossíntese peptidoglicanos e uma alteração na estrutura da parede celular. Nas estirpes de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), esta alteração nos genes de biossíntese de peptidoglicano resulta na produção de PBP2 (proteína ligadora de penicilina 2), que é o que confere resistência aos medicamentos de β-lactam. A produção de PBP2 é também inibida pela EGCG . Um resultado importante da ligação do chá verde é a perda da capacidade bacteriana de se ligar às células hospedeiras. Estudos utilizando linhas de células humanas e de mamíferos mostraram que várias bactérias tais como Fusobacterium nucleatum, Staphylococcus epidermidis, e Helicobacter pylori diminuíram significativamente a aderência a estas células . Outros resultados importantes são a perda da capacidade de detecção de quorum e formação de biofilme de P. aeruginosa, F. nucleatum, e Streptococcus mutans . A danificação da membrana celular também resulta na perda da função transmembrana das proteínas transportadoras, responsáveis pela secreção de toxinas e efluxo de substâncias tais como agentes antimicrobianos .

5. Efeitos sobre outras funções da célula bacteriana

Há uma grande variedade de outros efeitos que os GTCs têm sobre as funções bacterianas. Um importante que pode afectar a maioria das bactérias é a capacidade dos GTCs de inibir a biossíntese de ácidos gordos bacterianos através da inibição das enzimas envolvidas na via biossintética. Uma vez que esta é uma via essencial para a maioria das bactérias, os investigadores estão a estudar a possibilidade de visar esta via no desenvolvimento de medicamentos antimicrobianos. Os ácidos gordos são importantes para a construção de membranas celulares, como fonte de energia, e estão envolvidos na produção de metabolitos bacterianos tóxicos. Outro alvo é a via da biossíntese do folato. A enzima dihydrofolate reductase (DHFR) é essencial nesta via, e é conhecida por ser um alvo para certos fármacos de sulfato. A EGCG também tem demonstrado inibir a actividade da DHFR . Outros efeitos importantes contra as enzimas incluem a inibição da girose bacteriana do ADN, inibição da actividade bacteriana da ATP synthase, e inibição da proteína bacteriana tirosina fosfatase e cisteína proteases . Alguns efeitos bacterianos específicos incluem a redução da produção bacteriana de H2S e a inibição da actividade hemolítica do F. nucleatum, inibindo a capacidade da Listeria monocytogenes de escapar do fagosoma macrofágico através da inibição da actividade da listeriolysina O, e inibindo a capacidade da E. coli para transferir conteúdo plasmídeo através da conjugação .

6. Synergism

Desde que os GTCs são conhecidos por terem acção antimicrobiana, os investigadores começaram a avaliar o potencial sinergismo destas catequinas com outros agentes antimicrobianos conhecidos. Está agora demonstrado que as catequinas do chá verde actuam em sinergia com imipenem contra MRSA; com metronidazol contra Porphyromonas gingivalis; com azitromicina, cefepime, ciprofloxacina, cloranfenicol, doxiciclina, eritromicina, ácido nalidíxico, piperacilina, ou tobramicina contra E. coli; com ampicilina, cefalotina, doxiciclina, eritromicina, penicilina, ou tetraciclina contra Enterobacter aerogenes; com cloranfenicol ou tetraciclina contra Pseudomonas aeruginosa; e com aztreonam, ceftazidima, ciprofloxacina, gentamicina, meropenem, ou tetraciclina contra Acinetobacter baumannii. A capacidade dos GTCs de inibir a função das bombas de efluxo bacteriano (como mencionado anteriormente) também desempenha um papel em pelo menos um efeito antimicrobiano aditivo para GTCs e muitos medicamentos antimicrobianos, especialmente em bactérias gram negativas que possuem bombas de efluxo do tipo RND . O Quadro 4 lista agentes antimicrobianos que mostraram sinergia com os GTCs e os alvos destes medicamentos.

7. Efeitos sobre outros microrganismos

As catequinas de chá verde também demonstraram ser eficazes contra uma série de vírus, parasitas, fungos e até priões. Os principais efeitos antivirais incluem a inibição da ligação e entrada do vírus nas células hospedeiras (adenovírus, enterovírus, HBV, HCV, HIV, HSV, influenza, e rotavírus); a inibição da síntese viral de RNA e DNA e transcrição de genes virais (enterovírus, EBV, HBV, HCV, e HIV); e a destruição e alteração funcional de várias moléculas virais (adenovírus, HSV, e influenza). Estudos realizados com profissionais de saúde adultos para determinar se os suplementos de chá verde poderiam prevenir a infecção com vírus causadores da gripe mostraram significativamente menos casos de sintomas de gripe e uma incidência reduzida de casos de gripe confirmados em laboratório versus o grupo de controlo .

O principal efeito dos GTCs sobre várias infecções parasitárias é uma diminuição do número de parasitas e do crescimento. Outros efeitos observados foram a fragmentação do ADN parasita e a redução da síntese de ácidos gordos nos parasitas. Estudos com parasitas incluem Plasmodium falciparum, Babesia spp., Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, e Leishmania braziliensis .

Fungi que foram afectados pelos GTCs incluem Aspergillus niger, Candida spp., Penicillium sp., Microsporum canis, Trichophyton mentagrophytes, e Trichophyton rubrum. Testes de investigação para efeitos sinérgicos descobriram que o EGCG mostrou sinergia com anfotericina B, fluconazol, e miconazol em Candida spp.; e em estirpes de Candida tropicalis que eram resistentes ao fluconazol, EGCG, e fluconazol juntos induziram apoptose nas células de levedura .

Priões são proteínas que são consideradas agentes infecciosos porque as formas anormalmente estruturadas (β-sheet) são capazes de induzir formas normalmente estruturadas (α-helix) a mudar de forma. Na forma anormal, a função proteica perde-se e a agregação de proteínas ocorre nas células. Ao contrário de outros agentes infecciosos, os priões não podem ser destruídos usando autoclavagem; as proteínas têm de ser degradadas para não serem infecciosas. A investigação utilizando células de levedura descobriu que o EGCG poderia inibir os priões da folha β de alterar as formas celíacas α e poderia induzir a inversão das formas celíacas da folha β de volta para α – formas celíacas .

8. Âmbito antimicrobiano

Há uma grande quantidade de investigação que avaliou os efeitos antimicrobianos das catequinas do chá verde numa grande variedade de microrganismos, incluindo muitas bactérias gram negativas e gram positivas, alguns vírus, fungos, e priões. Uma das bactérias clinicamente mais importantes que tem sido pesquisada é S. aureus, especialmente as estirpes de MRSA. A bactéria gram negativa mais estudada é a E. coli que é conhecida por causar a maioria das infecções do tracto urinário. Há vários manuscritos recentemente publicados que contêm informação extensiva sobre quais os organismos que são afectados pelas catequinas do chá verde .

9. Prevenção da Infecção

Desde que foi demonstrado que os GTC têm múltiplos tipos de capacidades antimicrobianas contra tantos organismos, seria de esperar que os catequins de chá verde também pudessem prevenir infecções. Um estudo foi mencionado anteriormente descrevendo como o chá verde reduziu o número de constipações e incidentes de gripe. Outro estudo envolvendo adultos mostrou que o consumo de suplementos de chá verde duas vezes por dia durante 3 meses resultou em 32% menos casos de constipação ou sintomas de gripe e quase 23% menos doenças de 2 ou mais dias de duração. Um estudo envolvendo crianças descobriu que, em crianças em idade escolar que consumiam chá verde regularmente, o número de incidentes de gripe A ou B estava inversamente associado ao número de chávenas de chá verde consumidas por dia ou por semana . Outro estudo com crianças japonesas em idade escolar que gargarejavam com chá verde (ou placebos) pelo menos uma vez por dia constatou que havia até 3 vezes menos casos de doenças com febres no grupo de gargarejo do chá verde . Dois outros estudos com adultos descobriram que o gargarejo com uma solução de chá verde (GTE) resultou em pelo menos metade dos casos de gripe nos grupos de gargarejo de GTE em comparação com os grupos de controlo .

10. Conclusões

A investigação sobre os efeitos do chá verde na saúde humana mostrou que este pode ser um factor dietético importante na prevenção e tratamento de várias doenças tais como artrite, cancro, DCV, diabetes e obesidade, infecções, e na saúde neurológica e oral. Estudos que originalmente eram realizados em animais e linhas celulares tornaram-se mais frequentemente realizados utilizando seres humanos. Este tipo de investigação é vital se quisermos descobrir plenamente os benefícios que os TCG podem ter em questões de saúde. Quanto mais investigadores se envolverem nisto, mais claras serão as respostas. Os estudos sobre efeitos antimicrobianos estão a fornecer dados muito promissores, especialmente se os GTC provarem ter capacidades sinérgicas com muitos dos agentes antimicrobianos actualmente utilizados e talvez com medicamentos utilizados para tratar outras doenças. O aparecimento de várias bactérias multirresistentes, juntamente com uma escassez de medicamentos antimicrobianos eficazes, torna o potencial do chá verde uma questão extremamente oportuna. Existem também muitas áreas em todo o mundo onde o custo dos fármacos está actualmente para além do poder aquisitivo da maioria da população. O chá verde é relativamente barato e bastante fácil de obter para a maioria das pessoas. Pode revelar-se uma resposta para melhorar a saúde à escala global.

Conflitos de interesse

O autor declara que não existem conflitos de interesse relativamente à publicação deste artigo.