The anthelmintic effect of plant extracts on Haemonchus contortus and Strongyloides venezuelensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A atividade da pterocarpanoquinona LQB 118 in vitro e in vivo em Leishmania braziliensis

As leishmanioses estão entre as mais importantes endemias brasileiras e encontram-se entre as doenças mais negligenciadas no mundo. O arsenal terapêutico disponível é restrito, tóxico, caro e em algumas situações ineficazes, devido ao surgimento de cepas resistentes do parasito. No Brasil são registrados anualmente mais de 20 mil casos de leishmaniose tegumentar e a Leishmania braziliensis é a principal espécie causadora das formas clínicas cutânea e mucosa. Portanto tornam-se importantes estudos que conduzam ao desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade da pterocarpanoquinona denominada LQB118 sobre Leishmania braziliensis in vitro e in vivo usando hamsters como modelo experimental. O efeito antiparasitário foi avaliado sobre o crescimento in vitro das formas promastigotas e sobre amastigotas intracelulares em macrófagos peritoneais de camundongos. Para avaliar o modo ação in vitro foi investigada a indução de apoptose usando marcação por TUNEL e Anexina V-FITC. O efeito sobre a modulação da ativação de macrófagos murinos foi analisada pela dosagem de óxido nítrico (reagente de Griess) e de citocinas IL-12, TNF-alfa e IL-10 (por ELISA) nos sobrenadantes de macrófagos. In vivo a atividade terapêutica da LQB 118 foi estudada em grupos de hamsters infectados com L.braziliensis na pata, tratados com a LQB118 pelas vias intralesional (100M/3x/semana) ou oral (0,5mg/5x/semana) após 7 dias de infecção durante oito semanas. A ação terapêutica foi analisada através do tamanho da lesão. A resposta imune foi avaliada durante o tratamento, pela resposta de hipersensibilidade tardia (DTH) ao antígeno total de L. braziliensis. A ação da LQB118 in vitro foi dose-dependente tanto na forma promastigota inibindo 45%, 64,7% e 99,95%, quanto nas amastigotas intracelulares 22%, 72% e 81% nas concentrações de 5M, 10M e 20M, respectivamente para ambas as formas evolutivas. A LQB118 foi capaz de induzir a externalização de fosfatidilserina em promastigotas (18,57% das células incubadas por 24 h e em 25,79% de células tratadas por 48h) e também promoveu aumento da fluorescência nas duas formas evolutivas da Leishmania quando comparadas aos controles, demonstrando a indução de fragmentação do DNA do parasito. Esta substância também foi capaz de modular a resposta dos macrófagos infectados por 24 horas aumentando de forma dose-dependente a IL-12 e NO, mantendo constante TNF-α. In vivo, na sétima semana de tratamento, observamos uma redução significativa do tamanho das lesões nos animais tratados com LQB 118 intralesional (p<0, 001) e no grupo tratado pela via oral (p<0,05) quando comparado com o controle. Estes resultados demonstram que a atividade anti-Leishmania da LQB118 é direta sobre o parasito pela indução de morte por apoptose, apresentando também uma ação moduladora da resposta dos macrófagos contribuindo para ação leishmanicida, sem alterar a morfologia da célula hospedeira e que a LQB 118 apresenta uma atividade terapêutica no modelo hamster e pode ser uma importante molécula para o desenvolvimento de um novo fármaco.

Atividade do flavonóide quercetina em Leishmania braziliensis usando hamster como modelo de infecção

As leishmanioses estão entre as mais importantes endemias brasileiras e encontram-se entre as doenças mais negligenciadas no mundo. O arsenal terapêutico disponível é restrito, tóxico, caro e em algumas situações ineficazes, devido ao surgimento de cepas resistentes do parasito. No Brasil são registrados anualmente mais de 20 mil casos de leishmaniose tegumentar e a Leishmania braziliensis é a principal espécie causadora das formas clínicas cutânea e mucosa. Estudos prévios mostraram que o flavonóide quercetina tem ação terapêutica pela via oral em camundongos infectados com L. amazonensis. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade do flavonóide quercetina sobre Leishmania braziliensis in vitro e in vivo usando hamsters como modelo experimental. O efeito antiparasitário da quercetina foi avaliado sobre o crescimento in vitro das formas promastigotas e sobre amastigotas intracelulares em macrófagos peritoneais de camundongos e hamsters. O efeito da quercetina sobre macrófagos foi avaliado pela dosagem de óxido nítrico pelo método de Griess nos sobrenadantes das culturas e espécies reativas de oxigênio (EROs) intracelular através do H2DCFDA. In vivo a atividade terapêutica da quercetina foi estudada em grupos de hamsters infectados com L.braziliensis na pata, tratados com quercetina pela via oral (2mg/ 5X / semana) após 7 dias de infecção durante oito semanas.A ação terapêutica foi analisada através do tamanho da lesão. A resposta imune foi avaliada durante o tratamento, pela resposta de hipersensibilidade tardia (DTH) ao antígeno total de L. braziliensis. A quercetina não apresentou atividade sobre o crescimento de promastigotas em cultura em nenhuma das concentrações testadas. Em amastigotas intracelulares quercetina apresentou ação dose dependente em macrófagos de camundongos e hamsters inibindo 45% e 54% e 25% e 48 %, respectivamente nas concentrações de 50 e 100g/ml após 48h de tratamento. O pré - tratamento dos macrófagos de camundongos e hamsters com quercetina foi capaz de inibir o crescimento de amastigotas intracelulares em 57, 58 e 74% e 49, 50, e 58% respectivamente, nas concentrações de 25, 50 e 100 g/ml, apresentado ação inibitória significativa em todas as concentrações testadas. Não houve alteração na produção de NO pelos macrófagos, entretanto macrófagos pré tratados com a quercetina por 24 horas antes da infecção apresentaram um aumento significativo na produção de EROs, quando comparados aos controles. Macrófagos tratados antes e depois da infecção, apresentaram diminuição da produção de EROs. In vivo, a quercetina foi capaz de controlar o tamanho das lesões a partir da terceira semana de tratamento em relação ao controle não tratado ( P< 0,05). Os animais tratados com quercetina apresentaram maior resposta intradérmica aos antígenos de L. braziliensis. Esses dados mostram que a quercetina tem atividade sobre L. braziliensis, inibindo amastigotas intracelulares in vitro e sendo capaz de controlar o tamanho das lesões em hamsters infectados quando administrada pela via oral.

Atividade in vitro da pterocarpanoquinona LQB-118 sobre o Trypanosoma cruzi

A doença de Chagas é endêmica na América Latina sendo considerada uma doença negligenciada com grande impacto socioeconômico. A infecção é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi que é transmitido pela forma vetorial, entre outros mecanismos. O tratamento consiste basicamente no uso de dois fármacos, o benznidazol e o Nifurtimox que apresentam uma série de efeitos colaterais e atuam muito pouco nas formas amastigotas intracelulares o que faz com que o tratamento atual seja restrito e insatisfatório.Várias atividades farmacológicas foram atribuídas ao lapachol e a pterocarpanos, tais como atividade antitumoral e antiparasitária. Devido a esse potencial foi sintetizado uma molécula híbrida, a pterocarpanoquinona LQB-118, e algumas moléculas derivadas. A LQB-118 mostrou anteriormente atividade antitumoral e anti-Leishmania. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade in vitro da LQB-118 e suas moléculas derivadas sobre o Trypanosoma cruzi clone Dm28c. Para avaliação inicial do efeito anti-parasitário das moléculas, amastigotas intracelulares, tripomastigotas metacíclicos e epimastigotas foram incubados com 20 M das LQBs 118, 168, 187, 182 e 236. A LQB-118 demonstrou atividade antiparasitária nas três formas evolutivas (90% na forma amastigota, 44% na forma tripomastigota e 70% na forma epimastigota) do parasito, enquanto as moléculas derivadas não mostraram atividade significativa. Sendo assim os estudos foram continuados com a molécula LQB-118. A ação da LQB-118 sobre as amastigotas intracelulares foi dose dependente, com redução do índice de infecção em 81% e 88% nas concentrações de 20 e 30 M respectivamente. Já sobre tripomastigotas, a LQB-118 foi menos ativa reduzindo a mobilidade dessas formas em até 45% a 30 M. Sobre a forma epimastigota a ação foi dose-dependente chegando a inibir 96% o crescimento dos parasitos a 20 M, com alterações da morfologia tais como arrendondamento do corpo celular e perda do flagelo. A dose capaz de inibir 50% foi de 4,2 M para amastigota intracelular e 38,1 M para tripomastigotas. Para macrófagos, a LC50 ficou em 40 M, uma concentração quase dez vezes maior que a IC50 para amastigotas. A capacidade das formas amastigotas intracelulares se diferenciarem em tripomatigotas e lisar os macrófagos foi avaliada após o tratamento com a LQB-118 por 72h. Observou-se um atraso do ciclo intracelular do parasito de modo dose-dependente, onde na concentração de 30 M o surgimento de tripomastigota foi no 9 dia enquanto nos controles foi no 5 dia de cultura. Para delinear o mecanismo de ação, foi avaliado o efeito direto sobre o parasito como a indução da fragmentação de DNA. A análise de indução da fragmentação do DNA feita pela marcação pelo TUNEL mostrou que o tratamento com a LQB-118 induziu seletivamente a fragmentação do núcleo das amastigotas enquanto o núcleo dos macrófagos se mantiveram íntegros. Macrófagos peritoneais pré-tratados com LQB-118 por 24 horas foram capazes de reduzir o número de amastigotas após 72h de cultivo na ausência da molécula, mas sem alteração na produção de óxido nítrico. Esses resultados mostram que a LQB-118 é ativa contra o T. cruzi, principalmente sobre a forma amastigota intracelular, que é a forma presente na fase crônica da infecção. O mecanismo de ação sugere que a LQB-118 é capaz de ser seletivamente tóxica para o parasito e também ativar os mecanismos microbicidas dos macrófagos de modo independente da produção de óxido nítrico.

Eficácia de extratovegetais em nematódeos parasitas: avaliação invitro em Haemonchus contortud e avaliação in vitro em Strongyloides venezuelensis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

In vitro effects of thiazolides on Giardia lamblia WB clone C6 cultured axenically and in coculture with Caco2 cells

The thiazolides represent a novel class of anti-infective drugs, with the nitrothiazole nitazoxanide [2-acetolyloxy-N-(5-nitro 2-thiazolyl) benzamide] (NTZ) as the parent compound. NTZ exhibits a broad spectrum of activities against a wide variety of helminths, protozoa, and enteric bacteria infecting animals and humans. In vivo, NTZ is rapidly deacetylated to tizoxanide (TIZ), which exhibits similar activities. We have here comparatively investigated the in vitro effects of NTZ, TIZ, a number of other modified thiazolides, and metronidazole (MTZ) on Giardia lamblia trophozoites grown under axenic culture conditions and in coculture with the human cancer colon cell line Caco2. The modifications of the thiazolides included, on one hand, the replacement of the nitro group on the thiazole ring with a bromide, and, on the other hand, the differential positioning of methyl groups on the benzene ring. Of seven compounds with a bromo instead of a nitro group, only one, RM4820, showed moderate inhibition of Giardia proliferation in axenic culture, but not in coculture with Caco2 cells, with a 50% inhibitory concentration (IC50) of 18.8 microM; in comparison, NTZ and tizoxanide had IC50s of 2.4 microM, and MTZ had an IC50 of 7.8 microM. Moreover, the methylation or carboxylation of the benzene ring at position 3 resulted in a significant decrease of activity, and methylation at position 5 completely abrogated the antiparasitic effect of the nitrothiazole compound. Trophozoites treated with NTZ showed distinct lesions on the ventral disk as soon as 2 to 3 h after treatment, whereas treatment with metronidazole resulted in severe damage to the dorsal surface membrane at later time points.

Antimicrobial effects of murine mesenchymal stromal cells directed against Toxoplasma gondii and Neospora caninum: role of immunity-related GTPases (IRGs) and guanylate-binding proteins (GBPs).

Mesenchymal stromal cells (MSCs) have a multilineage differentiation potential and provide immunosuppressive and antimicrobial functions. Murine as well as human MSCs restrict the proliferation of T cells. However, species-specific differences in the underlying molecular mechanisms have been described. Here, we analyzed the antiparasitic effector mechanisms active in murine MSCs. Murine MSCs, in contrast to human MSCs, could not restrict the growth of a highly virulent strain of Toxoplasma gondii (BK) after stimulation with IFN-γ. However, the growth of a type II strain of T. gondii (ME49) was strongly inhibited by IFN-γ-activated murine MSCs. Immunity-related GTPases (IRGs) as well as guanylate-binding proteins (GBPs) contributed to this antiparasitic effect. Further analysis showed that IFN-γ-activated mMSCs also inhibit the growth of Neospora caninum, a parasite belonging to the apicomplexan group as well. Detailed studies with murine IFN-γ-activated MSC indicated an involvement in IRGs like Irga6, Irgb6 and Irgd in the inhibition of N. caninum. Additional data showed that, furthermore, GBPs like mGBP1 and mGBP2 could have played a role in the anti-N. caninum effect of murine MSCs. These data underline that MSCs, in addition to their regenerative and immunosuppressive activity, function as antiparasitic effector cells as well. However, IRGs are not present in the human genome, indicating a species-specific difference in anti-T. gondii and anti-N. caninum effect between human and murine MSCs.

Transformation with human dihydrofolate reductase renders malaria parasites insensitive to WR99210 but does not affect the intrinsic activity of proguanil

Increasing resistance of Plasmodium falciparum malaria parasites to chloroquine and the dihydrofolate reductase (DHFR) inhibitors pyrimethamine and cycloguanil have sparked renewed interest in the antimalarial drugs WR99210 and proguanil, the cycloguanil precursor. To investigate suggestions that WR99210 and proguanil act against a target other than the reductase moiety of the P. falciparum bifunctional DHFR–thymidylate synthase enzyme, we have transformed P. falciparum with a variant form of human DHFR selectable by methotrexate. Human DHFR was found to fully negate the antiparasitic effect of WR99210, thus demonstrating that the only significant action of WR99210 is against parasite DHFR. Although the human enzyme also resulted in greater resistance to cycloguanil, no decrease was found in the level of susceptibility of transformed parasites to proguanil, thus providing evidence of intrinsic activity of this parent compound against a target other than DHFR. The transformation system described here has the advantage that P. falciparum drug-resistant lines are uniformly sensitive to methotrexate and will complement transformation with existing pyrimethamine-resistance markers in functional studies of P. falciparum genes. This system also provides an approach for screening and identifying novel DHFR inhibitors that will be important in combined chemotherapeutic formulations against malaria.

Desenvolvimento de uma nanoformulação autoemulsificante contendo o alcaloide epiisopiloturina para melhorar sua biodisponibilidade plasmática após administração via oral

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016.

Effect of 3,4-ethylenedioxy-extension of thiophene core on the DNA/RNA binding properties and biological activity of bisbenzimidazole amidines

Novel bisbenzimidazoles (4-6), characterized by 3,4-ethylenedioxy-extension of thiophene core, revealed pronounced affinity and strong thermal stabilization effect toward ds-DNA. They interact within ds-DNA grooves as dimmers or even oligomers and agglomerate along ds-RNA. Compounds 4-6 have shown moderate to strong antiproliferative effect toward panel of eight carcinoma cell lines. Compound 5 displayed the best inhibitory potential and in equitoxic concentration (IC(50) = 1 x 10 (6) M) induced accumulation of cells in G2/M phase after 48 h of incubation. Fluorescence microscopy showed that 5 entered into live HeLa cells within 30 min, but did not accumulate in nuclei even after 2.5 h. Compound 5 inhibited the growth of Trypanosome cruzi epimastigotes (IC(50) = 4.3 x 10 (6) M). (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Antibacterial and antiparasitic effects of Bothrops marajoensis venom and its fractions: Phospholipase A(2) and L-amino acid oxidase

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Determination of the LC50 of selamectin (active principle of the antiparasitic Revolution (R), Pfizer) applied on engorged female of the tick Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Amphibian secretions for drug discovery studies: A search for new antiparasitic and antifungal compounds

The antiparasitic and antifungal activities of nine amphibian skin secretions were studied in different in vitro models. Seven secretions presented a considerable antiprotozoan activity and one showed promising results against Candida sp. These results can be the basis for the development of new drugs, especially for neglected parasitic diseases. © 2007 Bentham Science Publishers Ltd.

Effect of ricinoleic acid esters from castor oil (Ricinus communis) on the oocyte yolk components of the tick Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae)

Rhipicephalus sanguineus are bloodsucking ectoparasites, whose main host is the domestic dog, thus being present in urban areas and closely located to people. Eventually, this tick species parasitize humans and can become a potential vector of infectious diseases. Methods to control this type of pest have been the focus of many research groups worldwide. The use of natural products is increasingly considered nowadays, due to the low toxicity levels to the host and low waste generation to the environment. This study tested the effect of ricinoleic acid esters from castor oil (as an potential acaricide) on the reproductive system of R sanguineus females, more specifically on the vitellogenesis process. For this, two groups were established: the control group (CG) and the treatment group (TG) with five rabbits in each (New Zealand White), used as hosts. NaCl and ester were added to rabbits' food and offered to the hosts. After full engorgement, the females were collected and had their ovaries extracted. The ticks ovaries were submitted to histochemical techniques so the effects of esters could be observed over polysaccharides, proteins and lipids yolk. Changes in the deposition of yolk components were observed. This caused modifications on elements of polysaccharide origin and on glycoprotein compounds, interfering in the final yolk synthesis and compromising the development of the future embryo. © 2012.

Effects of Haematobia irritans infestation on weight gain of Nelore calves assessed with different antiparasitic treatment schemes

Effects of Haematobia irritans infestation on weight gain of 18 to 20 months old non-castrated Nelore calves, were investigated, under field conditions, using different antiparasitic treatments. Sixty animals were divided in three groups, with 20 bovines each: T01 (untreated control); T02 (treated with Cypermethrin 15 g + Chlorpyriphos 25 g + Citronellal 1 g, as a whole body spray, on days 0,30, 60, 90 and 120 post-treatment); and T03 (treated on day zero with an ear tag impregnated with Diazinon 6 g on the left ear). Counts of H. irritans were conducted on day 30, 60, 90, 120 and 150 post-treatment (DPT). On the same experimental dates, animals were individually weighed, seeking to evaluate the effects of parasitism on the development of animals in each group. From this study it is concluded that T03 had significantly higher efficacy (>90%, till 90 DPT), based on H. irritans fly counts, compared to T02 which showed little or no effect. At the specific conditions of the present study, an average of approximately 90 flies (mean difference of flycounts between groups T01 and T03) was associated with a difference of 20 kg/animal in 150 days. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.