In vivo antileishmanial activity and chemical profile of polar extract from Selaginella sellowii

The polar hydroethanolic extract from Selaginella sellowii (SSPHE) has been previously proven active on intracellular amastigotes (in vitro test) and now was tested on hamsters infected with Leishmania (Leishmania) amazonensis (in vivo test). SSPHE suppressed a 100% of the parasite load in the infection site and draining lymph nodes at an intralesional dose of 50 mg/kg/day × 5, which was similar to the results observed in hamsters treated with N-methylglucamine antimonate (Sb) (28 mg/Kg/day × 5). When orally administered, SSPHE (50 mg/kg/day × 20) suppressed 99.2% of the parasite load in infected footpads, while Sb suppressed 98.5%. SSPHE also enhanced the release of nitric oxide through the intralesional route in comparison to Sb. The chemical fingerprint of SSPHE by high-performance liquid chromatography with diode-array detection and tandem mass spectrometry showed the presence of biflavonoids and high molecular weight phenylpropanoid glycosides. These compounds may have a synergistic action in vivo. Histopathological study revealed that the intralesional treatment with SSPHE induced an intense inflammatory infiltrate, composed mainly of mononuclear cells. The present findings reinforce the potential of this natural product as a source of future drug candidates for American cutaneous leishmaniasis.

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.

Avaliação do potencial leishmanicida e antibacteriano de Annona mucosa (Jacq.) - Annonaceae cultivada in vitro e in vivo

A biodiversidade brasileira abrange plantas de importância medicinal que podem ser utilizadas na formulação de novos fármacos. Contudo, tem sido reduzida em velocidade alarmante, em função de diferentes ações antrópicas. A cultura de tecidos vegetais propicia a conservação e uso do germoplasma permitindo a obtenção de substâncias de importância medicinal. As leishmanioses são consideradas um problema de saúde pública mundial sendo a espécie Leishmania braziliensis de maior importância epidemiológica no Brasil. Recentemente tem-se registrado aumento da resistência à linha de tratamento usual. Do mesmo modo, o uso indiscriminado de antibióticos levou ao aumento de bactérias multirresistentes, que representam sério risco de infecção. A espécie Annona mucosa (Jacq.) possui substâncias, como acetogeninas e alcaloides, que apresentam atividades antiparasitária e antimicrobiana. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o potencial leishmanicida e antibacteriano de extratos de A. mucosa de material produzido in vitro e in vivo. Foi proposto um protocolo de germinação in vitro, ainda não reportada para a espécie, com vistas à obtenção de plântulas axênicas. Em meio WPM foram cultivados explantes hipocotiledonares e foliares em meio MS, suplementados com PIC e diferentes concentrações de KIN, BAP ou TDZ. Os calos obtidos foram cultivados em meio líquido de mesma composição para a produção de suspensões celulares. Os materiais foram submetidos à extração metanólica e posterior fracionamento em hexano e diclorometano. Para a avaliação da atividade dos extratos sobre L. braziliensis foi usado o modelo in vitro, com a forma promastigota, e in vivo na forma amastigota, a partir do tratamento de macrófagos peritoneais de camundongos infectados com o parasito. Ambas as formas foram tratadas com os extratos por 96 e 48h, respectivamente. A atividade antimicrobiana foi avaliada por macrodiluição do extrato em Mueller-Hinton, sendo avaliado o crescimento das cepas após 16h de incubação a 48C. A germinação in vitro da espécie foi alcançada em substrato vermiculita estéril umedecido com solução de sais do meio MS, com taxa média de 85%. A maior produção de calos friáveis foi obtida em meios contendo KIN, com potencial uso para cultivo em suspensões celulares. Os extratos do material in situ e in vitro apresentaram atividade leishmanicida, apesar da toxicidade para macrófagos. Culturas de células em suspensão apresentaram potencial leishmanicida in vitro e redução da infecção em macrófagos. Os extratos do material avaliado apresentaram atividade antimicrobiana seletiva, com inibição do crescimento de Streptococcus pyogenes e Bacillus thurigiensis em diferentes concentrações avaliadas. Os métodos biotecnológicos empregados permitiram a obtenção de materiais com propriedades medicinais para as atividades leishmanicida e antibacteriana, assim como o material in vivo, constituindo este estudo o primeiro relato para as atividades propostas em A. mucosa.

Inhibitory activity of limonene against Leishmania parasites in vitro and in vivo

Limonene is a monoterpene that has antitumoral, antibiotic and antiprotozoal activity. In this study we demonstrate the activity of limonene against Leishmania species in vitro and in vivo. Limonene killed Leishmania amazonensis promastigotes and amastigotes with 50% inhibitory concentrations of 252.0 +/- 49.0 and 147.0 +/- 46.0 mu M, respectively. Limonene was also effective against Leishmania major, Leishmania braziliensis and Leishmania chagasi promastigotes. The treatment of L. amazonensis-infected macrophages with 300 mu M limonene resulted in 78% reduction in infection rates. L. amazonensis-infected mice treated topically or intrarectally with limonene had significant reduction of lesion sizes. A significant decrease in the parasite load was shown in the lesions treated topically with limonene by histopathological examination. The intrarectal treatment was highly effective in decreasing the parasite burden, healing established lesions and suppressing the dissemination of ulcers. Limonene presents low toxicity in humans and has been shown to be effective as an agent for enhancing the percutaneous permeation of drugs. Our results suggest that limonene should be tested in different experimental models of infection by Leishmania. (C) 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Violacein Extracted from Chromobacterium violaceum Inhibits Plasmodium Growth In Vitro and In Vivo

Violacein is a violet pigment extracted from the gram-negative bacterium Chromobacterium violaceum. It presents bactericidal, tumoricidal, trypanocidal, and antileishmanial activities. We show that micromolar concentrations efficiently killed chloroquine-sensitive and -resistant Plasmodium falciparum strains in vitro; inhibited parasitemia in vivo, even after parasite establishment; and protected Plasmodium chabaudi chabaudi-infected mice from a lethal challenge.

Alkaloids from the Bark of Guatteria hispida and Their Evaluation as Antioxidant and Antimicrobial Agents

Phytochemical investigation of the bark of Guatteria hispida afforded three new alkaloids, 9-methoxy-O-methylmoschatoline (1), 9-methoxyisomoschatoline (2), and isocerasonine (3), along with 10 known alkaloids, 8-oxopseudopalmatine (4), O-methylmoschatoline (5), lysicamine (6), liriodenine (7), 10-methoxyliriodenine (8), nornuciferine (9), anonaine (10), xylopine (11), coreximine (12), and isocoreximine (13). The major compounds, 2, 6, 12, and 13, showed significant antioxidant capacity in the ORAC(FL), assay. Compounds 5, 6, and 7 were active against S. epidermidis and C. dubliniensis, with MIC values in the range 12.5-100 mu g mL(-1).

Antiparasitic activity of biochanin A, an isolated isoflavone from fruits of Cassia fistula (Leguminosae)

The fractionation through bioguided antileishmanial activity of the dichloromethane extract of Cassia fistula fruits (Leguminosae) led to the isolation of the active isoflavone biochanin A, identified by spectroscopic methods. This compound showed 50% effective concentration (EC(50)) value of 18.96 mu g/mL against promastigotes of Leishmania (L.) chagasi. The cytotoxicity of this substance against peritoneal macrophages resulted in an EC(50) value of 42.58 mu g/mL. Additionally, biochanin A presented an anti-Trypanosoma-cruzi activity, resulting in an EC(50) value of 18.32 mu g/mL and a 2.4-fold more effectiveness than benznidazole. These results contribute with novel antiprotozoal compounds for future drug design studies.

Antiprotozoan activity of Brazilian marine cnidarian extracts and of a modified steroid from the octocoral Carijoa riisei

In the present investigation, we have evaluated the antileishmanial and antitrypanosomal activity of methanolic crude extracts obtained from eight species of cnidarians and of a modified steroid isolated from the octocoral Carijoa riisei. The antileishmanial activity of cnidarians crude extracts showed 50% inhibitory concentration ( IC50) values in the concentration range between 2.8 and 93.3 mu g/mL. Trypomastigotes of Trypanosoma cruzi were less susceptible to the crude extracts, with IC50 values in the concentration range between 40.9 and 117.9 mu g/mL. The steroid (18-acetoxipregna-1,4,20-trien-3-one) displayed a strong antileishmanial activity, with an IC50 value of 5.5 mu g/mL against promastigotes and 16.88 mu g/mL against intracellular amastigotes. The steroid also displayed mammalian cytotoxicity (IC50 of 10.6 mu g/mL), but no hemolytic activity was observed at the highest concentration of 12.5 mu g/mL. The antileishmanial effect of the steroid in macrophages suggested other mechanism than macrophage activation, as no upregulation of nitric oxide was observed. The antitrypanosomal activity of the steroid resulted in an IC50 value of 50.5 mu g/mL. These results indicate the potential of cnidarian natural compounds as antileishmanial drug candidates.

Antiparasitic, antineuroinflammatory, and cytotoxic polyketides from the marine sponge Plakortis angulospiculatus collected in Brazil

Investigation of the bioactive crude extract from the sponge Plakortis angulospiculatus from Brazil led to the isolation of plakortenone (1) as a new polyketide, along with five known polyketides (2-6) previously isolated from other Plakortis sponges. The known polyketides were tested in antileishmanial, antitrypanosomal, antineuroinflammatory, and cytotoxicity assays. The results show that plakortide P (3) is a potent antiparasitic compound, against both Leishmania chagasi and Trypanosona cruzi, and exhibited antineuroinflammatory activity. The known polyketides 2-6 were tested for cytotoxicity against four human cancer cell lines, but displayed only moderate cytotoxic activity.

The effect of propolis on CCL5 and IFN-gamma expression by peripheral blood mononuclear cells from leishmaniasis patients

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Patents of drugs extracted from Brazilian medicinal plants

Background: Plants synthesise a vast repertoire of chemicals with various biological activities. Brazilian enormous botanical diversity facilitates the development of novel ethical drugs for the treatment of diseases in humans. Objective: To present therapeutic patent applications comprising Brazilian native plants published in the 2003 - 2008 period in light of legal aspects of patentability of biodiversity and public health concerns. Methods: Therapeutic patent applications related to Brazilian medicinal plants available at both the European Patent Office and the Brazilian National Institute of industrial Property databases were reviewed. Results/conclusion: Twenty-five patents are presented, most of which concern inflammatory, allergic, parasitic, infectious or digestive diseases, including extracts from Carapa guianensis, Copaifera genus, Cordia verbenacea, Erythrina mulungu, Physalis angulata and other pharmaceutical compositions with antileishmanial, antimalarial or trypanocidal activity. Brazilian research centres and universities are responsible for most of these inventions.

Preparation and thermal characterization of inclusion complex of Brazilian green propolis and hydroxypropyl-beta-cyclodextrin

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Advances in prodrug design

The background of prodrug design is presented herein as the basis for introducing new and advanced latent systems, taking into account mainly the versatility of polymers and other macromolecules as carriers. PDEPT (Polymer-Directed Enzyme Prodrug Therapy); PELT (Polymer-Enzyme Liposome Therapy); CDS (Chemical Delivery System); ADEPT(Antibody-Directed Enzyme Prodrug Therapy); GDEPT/VDEPT (Gene-Directed Enzyme Prodrug Therapy/Virus-Directed Enzyme Prodrug Therapy); ODDS (Osteotropic Drug Delivery System) and LEAPT (Lectin-directed enzyme-activated prodrug therapy) are briefly described and some examples are given. © 2005 Bentham Science Publishers Ltd.

Improvement in clinical signs and cellular immunity of dogs with visceral leishmaniasis using the immunomodulator P-MAPA

This study investigated the immunotherapeutic potential of the protein aggregate magnesium-ammonium phospholinoleate-palmitoleate anhydride immuno-modulator (P-MAPA) on canine visceral leishmaniasis. Twenty mongrel dogs presenting clinical symptoms compatible with leishmaniasis and diagnosis confirmed by the detection of anti-leishmania antibodies were studied. Ten dogs received 15 doses of the immunomodulator (2.0mg/kg) intramuscularly, and 10 received saline as a placebo. Skin and peripheral blood samples were collected following administration of the immunomodulator. The groups were followed to observe for clinical signals of remission; parasite load in the skin biopsies using real-time PCR, the cytokines IL-2, IL-10 and IFN-γ in the supernatant of peripheral blood mononuclear cells stimulated in vitro with either total promastigote antigen or phytohemagglutinin measured by capture ELISA, and changes in CD4+ and CD8+ T cell subpopulations evaluated by flow cytometry. Comparison between the groups showed that treatment with the immunomodulator promoted improvement in clinical signs and a significant reduction in parasite load in the skin. In peripheral blood mononuclear cell cultures, supernatants showed a decrease in IL-10 levels and an increase in IL-2 and IFN-γ. An increase in CD8+ T cells was observed in peripheral blood. In addition, the in vitro leishmanicidal action of P-MAPA was investigated using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and no leishmanicidal activity was detected. These findings suggest that P-MAPA has potential as an immunotherapeutic drug in canine visceral leishmaniasis, since it assists in reestablishing partial immunocompetence of infected dogs. © 2013 Elsevier B.V.

Atividade leishmanicida do extrato da raiz de Physalis angulata e sua ação na célula hospedeira

A Leishmaniose é uma doença infecciosa causada por várias espécies de parasitas do gênero Leishmania. A quimioterapia é o único tratamento efetivo para a doença, mas essas drogas são, em geral, tóxicas e requer um longo período de tratamento. Produtos naturais provenientes de plantas oferecem novas perspectivas e representam uma importante fonte de novos agentes leishmanicidas. Assim, é de grande importância avaliar os efeitos do extrato aquoso da raiz de Physalis angulata, planta amplamente utilizada pela medicina popular, em formas promastigotas e amastigotas de Leishmania (Leishmania) amazonensis e sua ação sobre a célula hospedeira. As fisalinas D, E, F e G foram demonstradas pela primeira vez na raiz de P. angulata pela análise cromatográfica. Uma atividade antiproliferativa e uma inibição dose dependente de promastigotas 74,1% e 99,8 % (IC50 35,5 μg/mL) e amastigotas 70,6% e 70,9% (IC50 32.0 μg/mL) foram observadas quando os parasitas foram tratados com 50 e 100 μg/mL do extrato, respectivamente. A análise da atividade microbicida da célula hospedeira infectada com L. amazonensis mostrou que extrato foi capaz de reverter o efeito causado pelo parasito de inibir a produção de espécies reativas de oxigênio. O tratamento com o extrato também induziu alterações morfológicas importantes em formas promastigotas avaliadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Foram observadas alterações na morfologia, na divisão celular, principalmente na fase de citocinese, na membrana flagelar, na bolsa flagelar e alterações em organelas importantes, como o cinetoplasto, onde ocorreu duplicação irregular e alteração do seu tamanho. Já por citometria de fluxo foi possível confirmar que o tratamento induziu uma exposição de fosfatidilserina e diminuição no volume celular de promastigotas tratadas. Com relação à célula hospedeira, o extrato promoveu alterações no citoesqueleto, o aumento número de projeções citoplasmáticas, do volume celular e de vacúolos e da habilidade de espraiamento sem causar efeito citotóxico ou alteração ultraestrutural em macrófagos tratados com o extrato. Assim, estes resultados demonstram que o extrato aquoso da raiz de P. angulata foi eficaz na ativação da célula hospedeira e na inibição do crescimento do protozoário, o que representa uma fonte alternativa e promissora de agente leishmanicida.