Sesquiterpenos produzidos pelo fungo endofítico Phomopsis cassiae com atividade antifúngica e inibidora de acetilcolinesterase

SESQUITERPENES PRODUCED BY ENDOPHYTIC FUNGUS Phomopsis cassiae WITH ANTIFUNGAL AND ACETYLCHOLINESTERASE INHIBITION ACTIVITIES. Two new diastereoisomeric cadinanes sesquiterpenes 3,9-dihydroxycalamenene (1-2), along with the known 3-hydroxycalamen-8-one (3) and aristelegone-A (4), were isolated from ethyl acetate extract of Phomopsis cassiae, an endophytic fungus in Cassia spectabilis. Their structures, including relative stereochemistry, were determined on the basis of detailed interpretation of 2D NMR spectra and comparison with related known compounds. Compounds 1-4 displayed antifungal activity against the phytopathogenic fungi Cladosporium cladosporioides and C. sphaerospermum, as well as inhibition of acetylcholinesterase.

Actividade de acetilcolinesterase em esponjas marinhas da costa portuguesa

As esponjas marinhas são organismos ubíquos possuindo muitas características que lhes conferem um elevado potencial como organismos bioindicadores. Dado que se reveste de enorme importância e premência o estabelecimento de um grande número de organismos que possam actuar como bioindicadores de exposição a poluentes, neste trabalho investigamos a presença do biomarcador acetilcolenesterase nas esponjas marinhas Spongia officianalis e Spongia agaricina. Os exemplos foram recolhidos em locais pré-seleccionados ao longo da costa oeste portuguesa em locais considerados não sujeitos a poluição. Escolheram-se também alguns pontos de amostragem onde pode ocorrer alguma actividade antropogénica. Para o estudo foi usado um método padrão de detecção da actividade de acetilcolinesterase - a produção do ião 5-tio-2-nitrobenzoato. Estabeleceu-se a presença de acetilcolinesterase nestas espécies e validou-se o método em termos de repetibilidade e reprodutibilidade para estes organismos. Foi também possível determinar o intervalo normal de valores de actividade específica de AChE para as espécies em estudo [0,000; 1,270] mU of AChE/mg of proteina para S. officinallis e [0,000; 1,439] mU of AChE/mg de proteina para S. agaricina.

Efeito in vitro do guanidino acetato sobre as atividades da Na+, K+-ATPase e da acetilcolinesterase em cérebro de ratos jovens

A deficiência de guanidino acetato metiltransferase (GAMT) é um erro inato do metabolismo da creatina caracterizado por hipotonia muscular, movimentos extrapiramidais involuntários e epilepsia. A doença é bioquimicamente caracterizada por acúmulo de guanidino acetato e deficiência de creatina e fosfocreatina nos tecidos dos pacientes afetados. Os mecanismos de disfunção neurológica que ocorrem nessa doença ainda são desconhecidos. A Na+,K+-ATPase desempenha um papel fundamental no sistema nervoso central (SNC), sendo responsável pela manutenção dos gradientes iônicos e pela propagação do impulso nervoso, consumindo cerca de 50% do ATP formado no cérebro. A acetilcolinesterase (AChE) é uma importante enzima regulatória que controla a transmissão de impulsos nervosos através de sinapses colinérgicas pela hidrólise da acetilcolina, e apresenta um papel fundamental na cognição. Com o propósito de ampliar o conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos da deficiência de GAMT, esse trabalho teve como objetivo investigar o efeito do guanidino acetato, o principal metabólito acumulado na deficiência de GAMT, sobre as atividades das enzimas Na+,K+-ATPase, Mg2+-ATPase e AChE em estriado de ratos. A cinética de inibição da Na+,K+-ATPase causada pelo guanidino acetato também foi estudada. Além disso, investigamos o efeito in vitro do guanidino acetato sobre as atividades da Na+,K+-ATPase, Mg2+-ATPase e da AChE de hipocampo de ratos. Nossos resultados mostraram que o guanidino acetato não altera as atividades da AChE e Mg2+-ATPase. No entanto, a atividade da Na+,K+-ATPase foi inibida por esse composto guanidínico (CG), e a análise cinética mostrou uma inibição do tipo acompetitiva. Também foi demonstrada uma interação entre o guanidino acetato e o ácido arginínico, sugerindo um sítio comum de ligação entre esses dois compostos na Na+,K+-ATPase. Os resultados mostraram que, o guanidino acetato inibiu a atividade da Na+,K+-ATPase in vitro mas não alterou as atividades da Mg2+-ATPase e da AChE. Considerando que o guanidino acetato e outros compostos guanidínicos (CG) induzem a formação de espécies reativas de oxigênio e que a Na+,K+-ATPase e a AChE são inibidas por radicais livres, estudamos o efeito da pré-incubação de homogeneizado de hipocampo de ratos na presença de guanidino acetato sobre a atividade dessas enzimas. Além disso, o efeito da pré-incubação de homogeneizado de ratos com guanidino acetato foi investigado na presença e ausência de antioxidantes, tais como glutationa (GSH), trolox, taurina e L-NAME. A pré-incubação de homogeneizado de hipocampos na presença de guanidino acetato inibiu a atividade da Na+,K+-ATPase, mas não alterou a atividade da Mg2+-ATPase. No entanto, L-NAME e taurina foram capazes de prevenir tal efeito. Dessa forma, propõem-se que a inibição da atividade da Na+,K+-ATPase pelo guanidino acetato seja um dos mecanismos envolvidos na disfunção neuronal observada em pacientes com deficiência de GAMT.

Avaliação da toxicidade aguda do inseticida metomil e o seu efeito sobre a atividade da acetilcolinesterase do peixe Danio rerio

Methomyl (Lannate®) is an insecticide from the carbamate group, frequently used in pest control in various types of crops. This compound works inhibiting the activity of the enzyme acetylcholinesterase. The use of physicochemical and ecotoxicological analysis is the most efficient strategy for the correct characterization and control of residues of metomil. The main objectives of this study were to evaluate the acute toxicity of methomyl in 96 hours of exposure and, through a sublethal assay of 5 hours, to assess its effect on the activity of acetylcholinesterase present in brain and squeletic dorsal muscle of the Danio rerio fish. The results showed that the LC50-96 found to D. rerio was 3.4 mg/L and it was found through the average of four definitive tests. In vitro assays were used to test the inhibitory action of methomyl directly over soluble AChE, extracted from the squeletic dorsal muscle, with maximum inhibition of 68.57% to the insecticide concentrations of 0.2 mg/L. In sublethal tests with D. rerio, inhibitory effect of methomyl was found over the soluble form of AChE in the squeletic dorsal muscle, both in one and five hours of fish exposure to the insecticide. In both period, the average values of inhibition were around 61%. In the same condition, no significant inhibitory effect of methomyl soluble and membrane AChE of the D. rerio was observed in the 0.42, 0.85, 1.70 and 2.50 mg/L concentrations and in both times of fish exposure

Sesquiterpenos produzidos pelo fungo endofítico Phomopsis cassiae com atividade antifúngica e inibidora de acetilcolinesterase

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

Identificação dos inibidores de acetilcolinesterase em Tetrapterys mucronata Cav. (Malpighiaceae) e comparação quali e quantitativa dos derivados triptamícos presentes na espécie em estudo e Ayahuasca

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese de potencial inibidor de acetilcolinesterase para tratamento da Doença de Alzheimer

A doença de Alzheimer (DA) é a forma mais comum de demência, representando cerca de 80% dos casos. A DA é caracterizada por um processo de declínio progressivo e irreversível das funções cognitivas e da memória, que se estende para a desorganização do comportamento. Atualmente, 46,8 milhões de pessoas em todo o mundo foram diagnosticadas com demência. Embora vários fatores tenham sido implicados na DA, sua etiologia ainda não é completamente conhecida. Do ponto de vista neuropatológico, é observado no cérebro de indivíduos com DA atrofia cortical difusa, presença de grande número de placas senis, emaranhados neurofibrilares, processo inflamatório e perda neuronal. A progressão dos sintomas está associada a mudanças estruturais nas sinapses colinérgicas em certas regiões do cérebro, que consequentemente, apresentam neurotransmissão colinérgica reduzida. Os vários eventos patológicos interligados contribuem para o avanço da doença e direcionam diversas pesquisas na busca por tratamentos multialvos com base no processo multifatorial de DA. Assim o presente trabalho descreve a síntese de derivados híbridos dual binding site de donepezila-tacrina (fármacos inibidores de acetilcolinesterase), com potencial para agir em dois alvos terapêuticos pela (i) inibição da acetilcolinesterase em ambos os sítios ativo e periférico, como demonstrado pelos estudos de modelagem molecular, e (ii) na agregação do peptídeo A? neurotóxico induzido pela acetilcolinesterase, na tentativa de interromper a progressão da doença. A estratégia sintética envolveu a condensação da 5,6-dimetóxiindanona com a unidade 4-piperidinil carbaldeído, a qual forneceu o intermediário 5,6- dimetóxindan-1-ona-4-piperidinil-metileno-1-[(4-cloroquinolin-2-il)metil], seguido de redução da dupla ligação, gerada na reação de condensação anterior, e substituição do átomo de cloro-quinolina por amino para obtenção do produto final, ou manutenção da função olefina, seguido de substituição do átomo de cloro-quinolina por azido ou amino, gerando cinco híbridos estruturalmente correlacionados. Os híbridos foram testados em ensaio de inibição de acetilcolinesterase e butirilcolinesterase pelo método de Ellman, e o híbrido insaturado, contendo a função amino-quinolina foi o mais ativo da série com IC50 na faixa de nanomolar (0,014 ?M). Futuramente, os intermediários da reação e produto final serão submetidos ao ensaio de inibição da agregação do peptídeo A? neurotóxico pelo método da tioflavina T. Neste trabalho, também são descritos os testes de predição in vitro para permeação pela barreira hematoencefálica, bem como sua absorção intestinal, pelo método PAMPA.

Avaliação da toxicidade aguda do inseticida metomil e o seu efeito sobre a atividade da acetilcolinesterase do peixe Danio rerio

Methomyl (Lannate®) is an insecticide from the carbamate group, frequently used in pest control in various types of crops. This compound works inhibiting the activity of the enzyme acetylcholinesterase. The use of physicochemical and ecotoxicological analysis is the most efficient strategy for the correct characterization and control of residues of metomil. The main objectives of this study were to evaluate the acute toxicity of methomyl in 96 hours of exposure and, through a sublethal assay of 5 hours, to assess its effect on the activity of acetylcholinesterase present in brain and squeletic dorsal muscle of the Danio rerio fish. The results showed that the LC50-96 found to D. rerio was 3.4 mg/L and it was found through the average of four definitive tests. In vitro assays were used to test the inhibitory action of methomyl directly over soluble AChE, extracted from the squeletic dorsal muscle, with maximum inhibition of 68.57% to the insecticide concentrations of 0.2 mg/L. In sublethal tests with D. rerio, inhibitory effect of methomyl was found over the soluble form of AChE in the squeletic dorsal muscle, both in one and five hours of fish exposure to the insecticide. In both period, the average values of inhibition were around 61%. In the same condition, no significant inhibitory effect of methomyl soluble and membrane AChE of the D. rerio was observed in the 0.42, 0.85, 1.70 and 2.50 mg/L concentrations and in both times of fish exposure

Avaliação da toxicidade aguda do inseticida metomil e o seu efeito sobre a atividade da acetilcolinesterase do peixe Danio rerio

Methomyl (Lannate®) is an insecticide from the carbamate group, frequently used in pest control in various types of crops. This compound works inhibiting the activity of the enzyme acetylcholinesterase. The use of physicochemical and ecotoxicological analysis is the most efficient strategy for the correct characterization and control of residues of metomil. The main objectives of this study were to evaluate the acute toxicity of methomyl in 96 hours of exposure and, through a sublethal assay of 5 hours, to assess its effect on the activity of acetylcholinesterase present in brain and squeletic dorsal muscle of the Danio rerio fish. The results showed that the LC50-96 found to D. rerio was 3.4 mg/L and it was found through the average of four definitive tests. In vitro assays were used to test the inhibitory action of methomyl directly over soluble AChE, extracted from the squeletic dorsal muscle, with maximum inhibition of 68.57% to the insecticide concentrations of 0.2 mg/L. In sublethal tests with D. rerio, inhibitory effect of methomyl was found over the soluble form of AChE in the squeletic dorsal muscle, both in one and five hours of fish exposure to the insecticide. In both period, the average values of inhibition were around 61%. In the same condition, no significant inhibitory effect of methomyl soluble and membrane AChE of the D. rerio was observed in the 0.42, 0.85, 1.70 and 2.50 mg/L concentrations and in both times of fish exposure

Chemical composition, acetylcholinesterase inhibitory and antifungal activities of Pera glabrata (Schott) Baill. (Euphorbiaceae)

Pera glabrata (Schott) Baill. was selected for this study after showing a preliminary positive result in a screening of Atlantic Forest plant species in the search for acetylcholinesterase inhibitors and antifungal compounds. The bioassays were conducted with crude ethanol extract of the leaves using direct bioautography method for acetylcholinesterase and antifungal activities. This extract was partitioned with hexane, chloroform and ethyl acetate solvents. The active chloroform fraction was submitted to silica gel chromatography column affording 12 groups. Caffeine, an alkaloid, which showed detection limits of 0.1 and 1.0 µg for anticholinesterasic and antifungal activities, respectively, was isolated from group nine. After microplate analyses, only groups four, nine, 10, 11 and 12 showed acetylcholinesterase inhibitory activity of 40% or higher. The group 12 was purified by preparative layer chromatography affording four sub-fractions. Two sub-fractions from this group were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-flame ionization detector. The first sub-fraction showed anticholinesterasic activity and contained two major compounds: 9-hydroxy-4-megastigmen-3-one (84%) and caffeine (6%). The second sub-fraction presented five major compounds identified as 9-hydroxy-4-megastigmen-3-one, isololiolide, (-) loliolide, palmitic acid and lupeol and did not show activity.

Synthesis, screening for antiacetylcholinesterase activity and binding mode prediction of a new series of [3-(disubstituted-phosphate)-4,4,4-trifluoro-butyl]-carbamic acid ethyl esters

A series of nine new [3-(disubstituted-phosphate)-4,4,4-trifluoro-butyl]-carbamic acid ethyl esters (phosphate-carbamate compounds) was obtained through the reaction of (4,4,4-trifluoro-3-hydroxybut-1-yl)-carbamic acid ethyl esters with phosphorus oxychloride followed by the addition of alcohols. The products were characterized by ¹H, 13C, 31P, and 19F NMR spectroscopy, GC-MS, and elemental analysis. All the synthesized compounds were screened for acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity using the Ellman method. All compounds containing phosphate and carbamate pharmacophores in their structures showed enzyme inhibition, being the compound bearing the diethoxy phosphate group (2b) the most active compound. Molecular modeling studies were performed to investigate the detailed interactions between AChE active site and small-molecule inhibitor candidates, providing valuable structural insights into AChE inhibition.

Chemical composition and acetylcholinesterase inhibitory activity of essential oils of Myrceugenia myrcioides(Cambess.) O. Berg and Eugenia riedelianaO. Berg, Myrtaceae

The chemical composition of volatile oils from two Myrtaceae species, Myrceugenia myrcioidesand Eugenia riedeliana, both native from the Brazilian Atlantic Rain Forest, was analyzed by GC-MS. Acetylcholinesterase inhibitory activity was colorimetrically evaluated for these oils. For M. myrcioides, monoterpene hydrocarbons represented the major class in the volatile oil, with α-pinene as the most abundant component and a weak inhibitory activity was observed, whilst for E. riedeliana sesquiterpenes were found in higher amounts, being valerianol the major compound, and this oil presented a strong acetylcholinesterase inhibition.

Estudo químico e biológico em alcaloides de Hippeastrum aulicum (KER GAWL.) HERB. : uma espécie da família Amaryllidaceae

As espécies da família Amaryllidaceae estão distribuídas em regiões quentes e temperadas ao redor do mundo. Essa família produz um grupo bem conhecido de alcaloides, os isoquinolínicos, que demonstram ampla variedade de atividades biológicas, assim como antiviral, anticâncer, inibição da acetilcolinesterase (AChE), antimalárica, entre outras. Nesse trabalho, são relatados o estudo químico dos alcaloides presentes na espécie brasileira Hippeastrum aulicum e a investigação de atividades antiparasitárias contra Trypanosoma cruzi e Leishmania infantum dos alcaloides isolados. Para tanto, foi realizada extração ácido-base dos extratos metanólicos de bulbos e folhas de H. aulicum, seguida por técnicas cromatográficas de separação, com o objetivo de isolar os alcaloides presentes na espécie. Foram obtidos 11 alcaloides: haemantamina (1), albomaculina (2), haemantidina (3), 6- epihaemantidina (4), N-óxido haemantamina (5), 7-metoxi-O-metillicorenina (6), aulicina (7), licorina (8), trisfaeridina (9), galantina (10) e norpluvina (11). O N-óxido haemantamina é relatado pela primeira vez a partir de fonte natural e nesse trabalho foi totalmente caracterizado por métodos espectrométricos e espectroscópicos. Os alcaloides 1, 2, 6, 7 e 8 foram testados in vitro contra os parasitas Trypanosoma cruzi e Leishmania infantum em diferentes concentrações e haemantamina (1) apresentou-se como importante agente contra a forma promastigota de L. infantum com IC50 de 0,6 M, enquanto 7-metoxi-O-metillicorenina (6) mostrou atividade contra a forma tripomastigota de T.cruzi, sendo mais ativo (IC50 = 89,55 M) e mais seletivo (IS > 2,2) que o padrão utilizado (benzonidazol, IC50 = 440,7 M, IS = 1,0).

Influência de fatores socioeconômicos na contaminação por agrotóxicos, Brasil

OBJETIVO: A elevada utilização de agrotóxicos, sem os cuidados necessários, tem contribuído para a degradação ambiental e o aumento das intoxicações ocupacionais, sendo um dos principais problemas de saúde pública no meio rural brasileiro. O objetivo do trabalho é avaliar a exposição de um grupo de trabalhadores da área rural do Estado do Rio de Janeiro a agrotóxicos anticolinesterásicos, através das atividades da acetilcolinesterase eritrocitária (AChE) e da butirilcolinesterase plasmática (BChE), e o impacto de alguns indicadores socioeconômicos e de utilização de agrotóxicos sobre a contaminação humana. MÉTODOS: Para a avaliação da exposição de 300 agricultores residentes em cinco comunidades do distrito de Magé, RJ, uma amostra aleatória de 55 trabalhadores foi selecionada e determinadas as atividades individuais de acetilcolinesterase eritrocitártia (AChE) e butirilcolinesterase plasmática (BChE). As atividades enzimáticas foram avaliadas segundo o método de Ellman modificado por Oliveira-Silva. Dados socioeconômicos e de utilização de agrotóxicos para cada trabalhador da amostra foram obtidos em entrevista estruturada. O possível papel dos indicadores socioeconômicos e de uso de agrotóxicos sobre o nível de contaminação dos trabalhadores foi estimado por análise de regressão linear múltipla, utilizando-se a atividade enzimática como variável dependente e os indicadores socioeconômicos e de uso de agrotóxicos como variáveis independentes. RESULTADOS E CONCLUSÕES: Os dados obtidos mostraram resultados distintos em relação à incidência da exposição excessiva, de acordo com o indicador enzimático utilizado. No grupo de trabalhadores, 3,6% (2) foram identificados pelos resultados de BChE e 41,8% (23) pela AChE, sendo considerados intoxicados indivíduos com pelo menos um dos indicadores positivos. A avaliação desses dados frente aos indicadores socioeconômicos e de utilização de agrotóxicos, destaca a importância do nível de escolaridade sobre a prevalência das intoxicações. Para os demais determinantes estudados, nenhuma correlação significativa foi tão evidente.

Atividade colinesterásica no plasma e em eritrócitos de portadores de megacolo chagásico

A atividade colinesterásica foi medida no plasma e em eritrócitos de 32 indivíduos. Em 16 pacientes, seguramente portadores de megacolo chagásico, os níveis de colinestera- se no plasma (1.540 ±318 Ul/L) e nos eritrócitos (53,2 ±9,1 Ul/g Hb) estavam significativamente diminuídos, quando comparados com os níveis enzimáticos no plasma (2.554 ± 826 Ul/L) e nos eritrócitos (63,6 ±11 Ul/g Hb) do grupo controle (n=16). Os resultados mostram um paralelismo entre a atividade colinesterásica sistêmica e os achados histopato lógicos.