Os efeitos biológicos e farmacológicos dos componentes do viscum foram amplamente analisados (visão geral, ver [174, 175]),e foi possível – em alguns casos já em meados do século passado – isolar muitos componentes farmacologicamente ativos diferentes, como lectinas de viscum (ML I, II, III) [186], viscotoxinas [187], peptídeos de Kuttan [188], oligo e polissacarídeos [189, 190, 191], lipídios [192], flavonoides [191], tióis [193], ácidos vegetais, fitoesteróis e esteróis, fenilpropanos, lignanas, alcalóides, minerais, oligoelementos e várias outras proteínas [174, 175, 194, 195, 196] e, em parte, triterpenos [192, 197]. O conteúdo dos diferentes constituintes varia dependendo da estação, do estágio de desenvolvimento da planta, da época da colheita, do habitat e da árvore hospedeira [198].
Dessa forma, os extratos de viscum contêm um grande número de constituintes diferentes com diferentes modos de ação, que só podem desenvolver seus efeitos complexos e intersistêmicos com efeitos agonísticos/antagonísticos e sinérgicos/co-estimulatórios quando usados juntos. Assim, os efeitos não podem ser reduzidos apenas aos constituintes individuais, mas somente o extrato total pode revelar seu efeito máximo.
Para levar em conta as diferenças sazonais na concentração dos vários constituintes, as preparações antroposóficas de viscum – estritamente separadas de acordo com sua árvore hospedeira – são geralmente colhidas duas vezes por ano, no solstício de verão e de inverno, e os extratos são então misturados em um processo mecânico específico.
Atualmente, a estrutura, o perfil de atividade e os modos de ação das lectinas do viscum, em particular a ML I, são os mais bem estudados. As lectinas do viscum são glicoproteínas com um teor de carboidratos de 4 a 12 por cento, dependendo da árvore hospedeira e do momento da colheita, com a característica específica de aglutinar células e reconhecer e ligar especificamente certos açúcares. Como monômeros, eles têm um peso molecular entre 50 e 63 kDa. Eles consistem em uma cadeia A tóxica (29 kDa, 254 aminoácidos) com propriedades enzimáticas e uma cadeia B de ligação a carboidratos (34 kDa, 264 aminoácidos), que são conectadas por uma ponte dissulfeto.
As três diferentes lectinas de viscum ML I, ML II e ML III podem ser identificadas por sua especificidade de açúcar e peso molecular. ML I se liga especificamente à D-galactose, ML II à D-galactose e N-acetil-galactosamina e ML III à N-acetil-galactosamina. Dentro da célula, a ponte dissulfeto que conecta as subunidades A e B é reduzida durante o transporte molecular, de modo que as duas subunidades se dissociam. A subunidade A livre da lectina do viscum se torna uma potente proteína inativadora de ribossomos no citosol, inibindo irreversivelmente a biossíntese de proteínas e, assim, iniciando a apoptose. As lectinas I, II e III do viscum pertencem, portanto, às proteínas inibidoras do ribossomo tipo 2 [175, 193, 199, 200, 201, 202, 203].
Apenas cerca de 1% das proteínas do viscum são lectinas do viscum. O conteúdo de lectina está sujeito a uma ampla gama de variações e depende particularmente da árvore hospedeira e da estação. O viscum do carvalho, do álamo (poplar tree) e da macieira são particularmente ricos em lectinas, com ML I claramente predominante. O viscum do pinheiro contém consideravelmente menos lectinas (predominantemente ML III) e quase nenhuma ML I. Além disso, o viscum contém quantidades consideravelmente maiores de lectina na planta do inverno do que no verão, que estão localizadas principalmente no centro do arbusto do viscum e no haustório [177, 204].
Embora as lectinas estejam presentes apenas em baixas concentrações nos extratos de viscum, sua atividade farmacológica é um fator importante na eficácia das preparações de viscum. Os efeitos antitumorais das lectinas do viscum já foram demonstrados na década de 1970 e foram investigados em vários experimentos in vitro desde então. Foi demonstrado que as lectinas do viscum atuam danificando diretamente as células tumorais e indiretamente estimulando processos imunológicos.
A citotoxicidade direta é baseada principalmente na inibição da síntese de proteínas e na indução de morte celular programada (apoptose). A ativação do sistema imunológico é alcançada, entre outras coisas, pelo aumento do número e da atividade das células assassinas naturais (células NK) e das células T auxiliares (células Th), liberando beta-endorfina, reduzindo a progressão e aliviando os efeitos colaterais das terapias convencionais contra o câncer. O tratamento com lectinas de viscum também demonstrou aumentar a atividade das células linfáticas, aumentar significativamente os níveis de citocinas IL-1, IL-6, IL-10, IL-12, IFN-gama e TNF-alfa no soro, aumentar a atividade de fagocitose e amplificar a explosão oxidativa. A proteção do DNA celular contra a metilação também foi observada [175, 201, 202].
Além das lectinas, as viscotoxinas representam os outros constituintes farmacologicamente importantes e típicos do viscum. São polipeptídeos de baixo peso molecular, resistentes ao calor, fortemente alcalinos, consistindo de 46 aminoácidos e tendo um peso molecular de cerca de 5 kDa. Três pontes dissulfeto são responsáveis pela alta estabilidade das viscotoxinas.
Devido ao seu alto teor de cisteína, elas são classificadas no grupo das tioninas, das quais as isoformas viscotoxina A1, A2, A3, B e 1-PS são conhecidas [174, 200, 202, 204, 205, 206, 207, 208].
Como é o caso das lectinas, o teor de viscotoxina do viscum depende do tempo de colheita e do tipo de árvore hospedeira. Por exemplo, o viscum de diferentes árvores hospedeiras contém diferentes quantidades de viscotoxinas, que são encontradas principalmente em folhas muito jovens, caules e brotos curtos com flores (incluindo frutos), ou seja, na periferia da planta. O haustório não contém viscotoxinas. O conteúdo de viscotoxina é mais alto em junho. Assim, as viscotoxinas se comportam exatamente de maneira oposta às lectinas do viscum [198].
O efeito das viscotoxinas é menos pesquisado do que o das lectinas. Sabe-se que elas têm um efeito imunogênico, assim como as lectinas do viscum, e que induzem anticorpos anti-viscotoxina após exposição repetida. Um efeito citotóxico também foi demonstrado, mas, em contraste com as lectinas do viscum, esse efeito é causado pela rápida lise da membrana celular, ou seja, necrose [174, 204]. Seus efeitos tóxicos são presumivelmente causados pela ligação de tioninas aos fosfolipídios da membrana e subsequente formação de poros e danos à parede celular.
As várias viscotoxinas diferem consideravelmente em sua citotoxicidade. As viscotoxinas A3 e 1-PS têm a citotoxicidade mais forte, em contraste com a viscotoxina B, que tem apenas cerca de 1/15 do efeito citotóxico das viscotoxinas A3 e 1-PS.
As viscotoxinas também aumentam a atividade das células T citotóxicas e granulócitos (explosão respiratória, fagocitose), de modo que bactérias e provavelmente também células tumorais podem ser destruídas de forma mais eficaz. Elas inibem a síntese de RNA, DNA e proteína, aumentam a citotoxicidade mediada por células NK em relação às células tumorais e causam uma liberação de IL-6 [174, 175, 202, 209].
Os peptídeos de Kuttan são peptídeos de baixo peso molecular, estáveis ao calor, com um peso molecular de cerca de 5 kDa, que exibem algumas das propriedades das viscotoxinas. As moléculas mostram efeitos citotóxicos e imunomoduladores. Em experimentos com animais, um efeito antitumoral também pode ser observado quando aplicado localmente [188].
A planta viscum também contém oligo e polissacarídeos, cujos conteúdos estão sujeitos a flutuações sazonais. Os polissacarídeos são polímeros de açúcar de alto peso molecular formados a partir de monossacarídeos aos quais as proteínas podem se ligar.
Tanto os poli quanto os oligossacarídeos contidos no viscum são substâncias imunologicamente e antitumorais ativas. Em experimentos com animais, os polissacarídeos do viscum protegeram contra danos causados pela radiação e melhoraram significativamente o tempo de sobrevida de camundongos irradiados com raios gama. Supõe-se que a ligação de polissacarídeos às lectinas do viscum modula seu efeito e pode possivelmente levar a uma estabilização das lectinas no extrato do viscum [175, 191, 202].
Numerosos e diferentes derivados flavonóides podem ser detectados na planta viscum, em particular a quercetina e o éster metílico da quercetina, que estão predominantemente presentes na forma glicosilada. Eles induzem apoptose em vários modelos de cultura de células e exibem propriedades de eliminação [175, 191, 202].
Os extratos de viscum contêm uma alta concentração de tióis, como a glutationa, que também exibem boas propriedades de eliminação.
Além disso, a atividade da poli-ADP-ribose polimerase (PARP), a enzima-chave nos processos de reparo do DNA, é significativamente influenciada pelo conteúdo de tióis. O potencial antioxidante dessas substâncias pode contribuir para a eficácia geral do viscum [193].
Muito cedo, os triterpenos foram identificados como constituintes do viscum, mas não receberam atenção até o início do século XXI, quando suas propriedades antitumorais foram reconhecidas [192]. Entre os sete triterpenos identificados no viscum, o ácido oleanólico é o representante predominante com concentrações de até 3 por cento do peso seco. Efeitos antiproliferativos e indutores de apoptose foram demonstrados tanto para o ácido oleanólico quanto para outros triterpenos pentacíclicos isolados do viscum, como o ácido betulínico e o ácido ursólico [192, 197].
Em extratos aquosos de viscum, anteriormente disponíveis como produtos farmacêuticos, apenas pequenas quantidades de triterpenos podem ser detectadas. Existem, no entanto, novos desenvolvimentos farmacêuticos usando essas substâncias semelhantes a cola como uma pomada para o tratamento tópico de lesões. Eles foram descritos como sendo bem tolerados pela pele e tendo efeitos favoráveis no câncer de células basais, úlceras, queimaduras e um efeito promotor de granulação [210].