Genotoxic evaluation of the antimalarial drugs artemisinin and artesunate in human HepG2 cells and effects on CASP3 and SOD1 gene expressions

The malaria treatment recommended by the World Health Organization involves medicines derived from artemisinin, an active compound extracted from the plant Artemisia annua, and some of its derivatives, such as artesunate. Considering the lack of data regarding the genotoxic effects of these compounds in human cells, the objective of this study was to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity, and expressions of the CASP3 and SOD1 genes in a cultured human hepatocellular liver carcinoma cell line (HepG2 cells) treated with artemisinin and artesunate. We tested concentrations of 2.5, 5, 7.5, 10, and 20 μg/mL of both substances with a resazurin cytotoxicity assay, and the concentrations used in the genotoxicity experiments (2.5, 5, and 10 μg/mL) and gene expression analysis (5 mg/mL) were determined. The results of the comet assay in cells treated with artemisinin and artesunate showed a significant dosedependent increase (P < 0.001) in the number of cells with DNA damage at all concentrations tested. However, the gene expression analysis revealed no significant change in expression of CASP3 or SOD1. Our data showed that although artemisinin and artesunate exhibited genotoxic effects in cultured HepG2 cells, they did not significantly alter expression of the CASP3 and SOD1 genes at the doses tested. ©FUNPEC-RP.

Effect of Artemisia annua L. leaves essential oil and ethanol extract on behavioral assays

Artemisia annua tem sido utilizada tradicionalmente para o tratamento de malária e febre na China devido à presença do princípio ativo, artemisinina. O presente trabalho avaliou a atividade central de do óleo essencial obtido por hidrodestilação e do extrato etanólico bruto de folhas frescas de A. annua em modelo in vivo como parte de um screening farmacológico dessa espécie. Sono induzido por pentobarbital, nado forçado e o ensaio de campo aberto são modelos de estudo conhecidos para o estudo de fármacos sobre depressão induzida. A administração do óleo essencial ou extrato bruto etanólico de A. annua aumentaram o tempo de imobilidade no teste do nado forçado. Por outro lado, diminuíram outros parâmetros no campo aberto, como ambulação, exploração, o ato de lamber as patas ou se lamber. Ambos produtos aumentaram o tempo de sono induzido por pentobarbital, com o óleo essencial apresentando um efeito superior ao do extrato. Pela análise dos resultados, é possível sugerir que tanto o extrato bem como o óleo essencial podem atuar como depressores do Sistema Nervoso Central (SNC).

Genotoxicity assessment of the antimalarial compound artesunate in somatic cells of mice

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

In vitro activity of Artemisia annua L (Asteraceae) extracts against Rhipicephalus (Boophilus) microplus

A atividade de extratos vegetais sobre parasitas pode indicar grupos de substâncias de uso potencial no controle de Rhipicephalus (Boophilus) microplus. O objetivo do presente estudo foi investigar a ação in vitro de extratos de Artemisia annua sobre esta espécie. A concentração das lactonas sesquiterpênicas artemisinina e deoxiartemisinina presentes nos extratos vegetais, foi quantificada via cromatografia líquida de alta eficiência. Quatro extratos produzidos a partir do extrato bruto concentrado (EBC) foram avaliados sobre larvas pela metodologia do papel impregnado, com leitura após 24 horas de incubação. As fêmeas ingurgitadas foram imersas por cinco minutos no EBC e nos seus quatro extratos derivados, e incubadas para posterior análise dos parâmetros biológicos. Os extratos não tiveram eficácia sobre as larvas nas concentrações avaliadas (de 3,1 a 50 mg.mL-1). O EBC apresentou melhor eficácia sobre as fêmeas ingurgitadas (CE 50 de 130,6 mg.mL-1 e CE 90 de 302,9 mg.mL-1) que os extratos derivados. Esses resultados tendem a confirmar que a ação da artemisinina sobre as fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus estaria condicionada à sua ingestão através do sangue. Nesse caso, os métodos in vitro seriam inadequados para a efetiva avaliação da ação de A. annua R.(B.) microplus.

Carbon isotope composition and leaf anatomy as a tool to characterize the photosynthetic mechanism of Artemisia annua L.

Leaves of Artemisia annua L. are a plentiful source of artemisinin, a drug with proven effectiveness against malaria. The aim of this study was to classify the photosynthetic mechanism of A. annua through studies of the carbon isotope composition (δ 13C) and the leaf anatomy. A. annua presented a δ 13C value of - 31.76 ± 0.07, which characterizes the plants as a typical species of the C3 photosynthethic mechanism, considering that the average δ 13C values for C3 and C4 species are -28 and -14, respectively. The leaf anatomy studies were consistent with the δ 13C results, where, in spite of the existence of parenchymatic cells forming a sheath surrounding the vascular tissue, the cells do not contain chloroplasts or starch. This characteristic is clearly different from that of the Kranz anatomy found in C4 species.

Aplicação exógena de artemisinina e indução floral em Artemisia annua L.

The objective of this work was to evaluate the effect of different artemisinin concentrations in the flowering induction of A. annua. Two genotypes of A. annua (CPQBA 239x1V and 3MxPOP) were atomized with four different artemisinin concentrations (0, 500, 5000, and 10000 mg L-1). The application of artemisinin didn't induce the flowering of both genotypes tested, in none of the used concentrations.

Efeito genotóxico da artemisinina e do artesunato em células de mamíferos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação fitoquímica e microbiológica da espécie Artemisia annua L., submetida a tratamentos de armazenamento e condições de ambiente

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Avaliação da atividade de Aretmisia annua L., Melia azedarach L. e Trichilia claussenii C. sobre nematódeos gastrintestinais de ovinos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização do mecanismo fotossintético e aspectos relacionados à floração de Artemisia annua L

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação fitoquímica e microbiológica da espécia Artemisia annua L. submetida a tratamentos de armazenamento e condições de ambiente

The species Artemisia annua L. (Asteraceae) is native to China and has artemisinin as its main active component, substance that is considered a potent antimalarial drug. With the increased interest in natural active principles, studies related to post-harvest and storage of vegetable material become important for better conservation of its phytotherapic properties. Therefore, the present study had as objectivedefine the best storage conditions to preserve and keep the quality of phytotherapic drugs. Leaves of A. annua dried were stored for six months in polyethylene bags wrapped in Kraft paper and packed in four treatments: at ambient condition, refrigerated at 4 ± 2 oC, using normal packing, and using vacuum packing. Samples were taken for microbiological, moisture content, and level of artemisinin analyses before the experiment begun and at 30, 90, 120 and 180 days. The results of microbiological tests showed no significant contamination, as well as the moisture content of the stored (biological) material, which remain between 5% and 10%, keeping within acceptable parameters. The ambient without vacuum treatment (SVA) was the treatment that better maintained the sample stability during 180 days, however, the refrigerated without vacuum (SVR) showed greater efficiency to conserve the content of artemisinin.