In vitro study of CD133 human stem cells labeled with superparamagnetic iron oxide nanoparticles

Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) are applied in stem cell labeling because of their high magnetic susceptibility as compared with ordinary paramagnetic species, their low toxicity, and their ease of magnetic manipulation. The present work is the study of CD133(+) stem cell labeling by SPIONs coupled to a specific antibody (AC133), resulting in the antigenic labeling of the CD133+ stem cell, and a method was developed for the quantification of the SPION content per cell, necessary for molecular imaging optimization. Flow cytometry analysis established the efficiency of the selection process and helped determine that the CD133 cells selected by chromatographic affinity express the transmembrane glycoprotein CD133. The presence of antibodies coupled to the SPION, expressed in the cell membrane, was observed by transmission electron microscopy. Quantification of the SPION concentration in the marked cells using the ferromagnetic resonance technique resulted in a value of 1.70 x 10 (13) mol iron (9.5 pg) or 7.0 x 10 (6) nanoparticles per cell ( the measurement was carried out in a volume of 2 mu L containing about 6.16 x 10 5 pg iron, equivalent to 4.5 x 10 (11) SPIONs). (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

In vitro Anthelmintic effect of Melia azedarach L. and Triclinia claussenii C. against sheep gastrointestinal nematodes

The control of parasitic diseases in small ruminants is mainly done with the use of synthetic anthelmintics. However, incorrect and indiscriminate use of these products has caused the emergence of parasite resistance. Plants with anthelmintic activity are used in folk veterinary medicine, but it is necessary to investigate and scientifically validate low-cost phytotherapeutic alternatives for future use to control gastrointestinal nematodes in small ruminants by family farmers. Thus, the aim of this study was to evaluate the in vitro anthelmintic effect of plant extracts from Melia azedarach and Trichilia claussenii by the egg hatch test (EHT) and larval development test (LDT) against sheep gastrointestinal nematodes. The hexane extract of M. azedarach fruits was extracted through cold percolation and the methanol extract of T. claussenii leaves was obtained by extraction at room temperature in solvents in order of increasing polarity. The efficacy results were analyzed using the Probit program of SAS. The M. azedarach extract showed a LC50 of 572.2 mu g/mL and LC99 of 1137.8 mu g/mL in the EHT, and LC50 of 0.7 mu g/mL and LC99 of 60.81 mu g/mL in the LDT. In turn, the T. claussenii extract presented a LC50 of 263.8 mu g/mL and LC99 of 522.5 mu g/mL in the EHTand LC50 of 1.11 mu g/mL and LC99 of 26.4 mu g/mL in the LDT. Comparing the extracts of the species from the Meliaceae family, T. claussenii showed greater anti-parasite potential in vitro than M. azedarach. However, studies on the isolated compounds, toxicity and administration forms to animals are also needed to validate low-cost alternative herbal remedies for use to control gastrointestinal nematodes by family farmers. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis and evaluation of diethylethylamine-chitosan for gene delivery: Composition effects on the in vitro transfection efficiency

Chitosan has been indicated as a safe and promising polycation vector for gene delivery. However its low transfection efficiency has been a challenging obstacle for its application. To address this limitation, we synthesized chitosan derivatives which had increasing amounts of diethylethylamine groups (DEAE) attached to the chitosan main chain. The plasmid DNA VR1412 (pDNA), encoding the ß-galactosidase (ß-gal) reporter gene was used to prepare nanoparticles with the chitosan derivatives, and the transfection studies were performed with HeLa cells. By means of dynamic light scattering and zeta potential measurements, it was shown that diethylethylamine-chitosan derivatives (DEAEx-CH) were able to condense DNA into small particles having a surface charge depending on the polymer/DNA ratio (N/P ratio). Nanoparticles prepared with derivatives containing 15 and 25% of DEAE groups (DEAE15-CH and DEAE25-CH) exhibited transfection efficiencies ten times higher than that observed with deacetylated chitosan (CH). For derivatives with higher degrees of substitution (DS), transfection efficiency decreased. The most effective carriers showed low cytotoxicity and good transfection activities at low charge ratios (N/P). Vectors with low DS were easily degraded in the presence of lysozyme at physiological conditions in vitro and the nontoxicity displayed by these vectors opens up new opportunities in the design of DEAE-chitosan-based nanoparticles for gene delivery. © 2013 IOP Publishing Ltd.

Evaluation of a propolis water extract using a reliable RP-HPLC methodology and in vitro and in vivo efficacy and safety characterisation

Since the beginning of propolis research, several groups have studied its antibacterial, antifungal, and antiviral properties. However, most of these studies have only employed propolis ethanolic extract (PEE) leading to little knowledge about the biological activities of propolis water extract (PWE). Based on this, in a previous study, we demonstrated the anti-inflammatory and immunomodulatory activities of PWE. In order to better understand the equilibrium between effectiveness and toxicity, which is essential for a new medicine, the characteristics of PWE were analyzed. We developed and validated an RP-HPLC method to chemically characterize PWE and PEE and evaluated the in vitro antioxidant/antimicrobial activity for both extracts and the safety of PWE via determining genotoxic potential using in vitro and in vivo mammalian micronucleus assays. We have concluded that the proposed analytical methodology was reliable, and both extracts showed similar chemical composition. The extracts presented antioxidant and antimicrobial effects, while PWE demonstrated higher antioxidant activity and more efficacious for the most of the microorganisms tested than PEE. Finally, PWE was shown to be safe using micronucleus assays. © 2013 Bruno Alves Rocha et al.

In Vitro and In Vivo Activities of Ruthenium(II) Phosphine/Diimine/Picolinate Complexes (SCAR) against Mycobacterium tuberculosis

Rifampicin, discovered more than 50 years ago, represents the last novel class of antibiotics introduced for the first-line treatment of tuberculosis. Drugs in this class form part of a 6-month regimen that is ineffective against MDR and XDR TB, and incompatible with many antiretroviral drugs. Investments in R&D strategies have increased substantially in the last decades. However, the number of new drugs approved by drug regulatory agencies worldwide does not increase correspondingly. Ruthenium complexes (SCAR) have been tested in our laboratory and showed promising activity against Mycobacterium tuberculosis. These complexes showed up to 150 times higher activity against MTB than its organic molecule without the metal (free ligand), with low cytotoxicity and high selectivity. In this study, promising results inspired us to seek a better understanding of the biological activity of these complexes. The in vitro biological results obtained with the SCAR compounds were extremely promising, comparable to or better than those for first-line drugs and drugs in development. Moreover, SCAR 1 and 4, which presented low acute toxicity, were assessed by Ames test, and results demonstrated absence of mutagenicity. © 2013 Pavan et al.

Synthesis, cytotoxicity and in vitro antileishmanial activity of naphthothiazoles

The leishmaniasis is a spectral disease caused by the protozoan Leishmania spp., which threatens millions of people worldwide. Current treatments exhibit high toxicity, and there is no vaccine available. The need for new lead compounds with leishmanicidal activity is urgent. Considering that many lead leishmanicidal compounds contain a quinoidal scaffold and the thiazole heterocyclic ring is found in a number of antimicrobial drugs, we proposed a hybridization approach to generate a diverse set of semi-synthetic heterocycles with antileishmanial activity. We found that almost all synthesized compounds demonstrated potent activity against promastigotes of Leishmania (Viannia) braziliensis and reduced the survival index of Leishmania amastigotes in mammalian macrophages. Furthermore, the compounds were not cytotoxic to macrophages at fivefold higher concentrations than the EC50 for promastigotes. All molecules fulfilled Lipinski's Rule of Five, which predicts efficient orally absorption and permeation through biological membranes, the in silico pharmacokinetic profile confirmed these characteristics. The potent and selective activity of semi-synthetic naphthothiazoles against promastigotes and amastigotes reveals that the 2-amino-naphthothiazole ring may represent a scaffold for the design of compounds with leishmanicidal properties and encourage the development of drug formulation and new compounds for further studies in vivo. © 2013 John Wiley & Sons A/S.

Análise do imprinting e da expressão dos genes H19 e IGF2 em células de Sertoli humanas apos exposição in vitro ao 2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-p-dioxina (TCDD)

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Eficácia de ácidos húmicos e fúlvicos no controle de Meloidogyne incognita e Meloidogyne javanica in vitro e na cultura de cana-de-açúcar em vasos

Pós-graduação em Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV

Antifúngicos naturais e sintéticos: estudo dos mecanismos de ação em sistema de infecção in vitro empregando cepas de Cryptococcus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da própolis sobre a agressividade do tumor venéreo transmissível canino: ensaios in vitro

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

Atividade anti-helmíntica in vitro e in vivo de compostos fitoquímicos para o controle de nematóides gastrointestinais de ovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Predição in vitro da atividade tóxica de isolados de Bacillus thuringiensis Berliner e efeito sinergístico no controle de larvas de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelo in vitro de parkinsonismo experimental induzido por rotenona: investigação de mecanismos de ação, neuroproteção e morte celular

Evidências crescentes na literatura têm sugerido papel importante para os fatores ambientais, como a exposição a pesticidas, na patogênese da doença de Parkinson. Em animais experimentais, a exposição à rotenona, um pesticida e piscicida de uso comum, induz características de parkinsonismo através da inibição do complexo I mitocondrial. O objetivo deste estudo foi investigar a morte de neurônios induzida por rotenona utilizando culturas primárias mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral de ratos, bem como o papel do Ca2+ na neste modelo experimental e a utilização de extrato aquoso de folhas de mogno com substâncias com alto poder antioxidante. A perda neuronal foi analisada com ensaios colorimétricos (MTT e LDH). Nossos resultados mostraram significativa redução na viabilidade celular após exposição à rotenona de maneira dependente de concentração, mas não dependente de tempo. Foi observada igual e elevada suscetibilidade em culturas mistas neurônio/glia derivadas de hipocampo e de mesencéfalo ventral ao agente neurotóxico. Em termos mecanicísticos, nossos resultados mostraram um papel discreto desempenhado pelo Ca2+ mitocondrial na neurodegeneração induzida por rotenona. Além disso, neste paradigma utilizado, verificamos que o extrato aquoso de folhas de mogno não promoveu proteção contra a toxicidade da rotenona, na concentração testada; ainda, promoveu efeito sinérgico em associação com rotenona. Verificou-se ainda que a rotenona, bem como o extrato de mogno promoveu indução de morte celular tanto por necrose quanto por apoptose, nas concentrações utilizadas. Os resultados deste estudo devem avançar nosso conhecimento sobre o mecanismo de ação de fatores ambientais na patogênese da doença de Parkinson.

Avaliação in vitro da atividade antifúngica de óleos essenciais e extratos de plantas presentes na região amazônica sobre cepa de Candida albicans

A candidíase é uma doença fúngica oportunista causada pela proliferação de espécies de Candida, principalmente a Candida albicans, sendo a espécie mais patogênica em humanos. Muitos antifúngicos existentes no mercado apresentam efeitos colaterais indesejáveis ou podem induzir a resistência fúngica, principalmente em indivíduos imunodeprimidos. Em odontologia, as pesquisas com produtos naturais têm aumentado nos últimos anos, devido à busca por novos produtos com maior atividade farmacológica, com menor toxicidade e mais acessíveis à população. Dentro dessa perspectiva, o objetivo desta pesquisa foi avaliar in vitro a atividade antifúngica de óleos e extratos vegetais presentes na região Amazônica e determinar a concentração inibitória mínima das espécies que apresentaram atividade antifúngica frente à cepa padrão de Candida albicans (ATCC 90028). A atividade antifúngica dos óleos essenciais Copaifera multijuga, Carapa guianenses, Piper aduncum e Piper hispidinervum foi realizada pelo método de difusão em meio sólido utilizando cavidades em placa “in natura” e em diluições de 32 a 2% para determinação da concentração inibitória mínima. Os extratos Annona glabra, Azadiractha indica, Bryophyllum calycinum, Eleutherine plicata, Mammea americana, Psidium guajava e Syzygium aromaticum foram testados nas concentrações de 500mg/mL, 250mg/mL, 125mg/mL e 62,5 mg/mL e a atividade antifúngica foi realizada pelo método de difusão em meio sólido utilizando discos de papel filtro. Os óleos testados, não apresentaram efeito antifúngico sobre a cepa de Candida albicans, e dos extratos testados somente os extratos de Eleutherine plicata, Psidium guajava e Syzygium aromaticum apresentaram atividade antifúngica com concentração inibitória mínima, respectivamente, de 250mg/mL, 125mg/mL e 62,5mg/mL Diante dos resultados apresentados, os extratos de Eleutherine plicata, Psidium guajava e Syzygium aromaticum apresentam potencial efeito inibitório para crescimento de Candida albicans, servindo de guia para a seleção de plantas com atividades antifúngicas para futuros trabalhos toxicológico e farmacológico.

Abordagem fitoquímica, determinação da atividade antiplasmódica in vitro e avaliação preliminar da toxicidade do extrato hidroetanólico das cascas de Aspidosperma excelsum Benth (Apocynaceae)

A malária é uma doença causada por protozoários do gênero Plasmodium. O tratamento da malária está se tornando cada vez mais difícil com a expansão dos casos de parasitas resistentes aos fármacos utilizados na terapêutica. Neste contexto, produtos isolados a partir de plantas têm dado importante contribuição, representando importante fonte para a obtenção de novos fármacos antimaláricos. A atividade antiplasmódica de alcalóides de origem vegetal tem sido amplamente relatada na literatura. Plantas da família Apocynaceae, ricas em alcalóides indólicos, apresentam amplas propriedades medicinais e algumas espécies do gênero Aspidosperma já demonstraram potencial antimalárico. Assim, este trabalho teve como objetivo realizar uma abordagem fitoquímica, avaliar a atividade antiplasmódica in vitro e a toxicidade preliminar do extrato hidroetanólico concentrado das cascas de A. excelsum, nativa da Região Amazônica, onde é usada tradicionalmente para tratar várias enfermidades, inclusive malária. A atividade antiplasmódica in vitro de diferentes concentrações do extrato e frações alcaloídica e metanólica foi avaliada em culturas de P. falciparum W2 pela percentagem de inibição da parasitemia e determinação da concentração inibitória média (CI₅₀) em intervalos de 24, 48 e 72 h. O ensaio de citotoxicidade do extrato e fração alcaloídica foi realizado em fibroblastos L929 de camundongo pelo método do MTT e o teste de toxicidade aguda oral do extrato foi realizado de acordo com o Procedimento de Dose Fixa adotado pela OECD com pequenas adaptações. A prospecção fitoquímica revelou a presença de saponinas, açúcares redutores, fenóis e taninos e alcalóides e estes foram confirmados em quantidades significativas na fração alcaloídica extraída com clorofórmio (C2). Através de cromatografia em camada delgada e cromatografia líquida de alta eficiência do extrato, foi caracterizada a presença do alcalóide indólico ioimbina. O extrato e as frações apresentaram atividade antiplasmódica in vitro. O extrato apresentou a melhor atividade em 24 h (CI₅₀= 5,2 ± 4,1 μg/mL), indicando uma boa atividade esquizonticida. Apenas a fração alcaloídica C2 apresentou uma pequena, porém significativa citotoxicidade (concentrações superiores a800 μg/mL). O extrato não só não apresentou citotoxicidade como também nenhum sinal evidente de toxicidade aguda oral na dose de 5000 mg/mL. Os resultados obtidos indicam que o extrato de Aspidosperma excelsum Benth apresenta promissor potencial antimalárico, merecendo estudos mais detalhados sobre sua atividade antiplasmódica, com vistas no isolamento de compostos ativos e elucidação de seu(s) mecanismo(s) de ação.