S-allylCysteine Ester/Caffeic Acid Amide Hybrids as Promising Antiprotozoal Candidates: Synthesis, Biological Evaluation and Molecular Modeling Studies

Abstract In order to overcome the challenges of discovering new antiprotozoal drugs, we synthesized a new class of hybrids based on S-allylCysteine Ester/Caffeic Acid Amide and evaluated four of them against Trypanosoma cruzi and Plasmodium falciparum. Hybrid 6 exhibited good activity on T. cruzi with an EC50 value of 5.45 µM, whereas hybrid 3 was active over P. falciparum with an EC50 of 18.08 µM. All hybrids displayed a good selectivity index on P. falciparum. Molecular docking computations indicated that several hybrids have good binding affinities towards the protozoa related enzymes (Cruzipain or Falcipain-2) when compared against current inhibitors. In silico studies showed that conjugates 1-3 and 6 fulfilled optimal ADME characteristics, suggesting them as safe alternatives for oral treatment of protozoal infections.

Successful treatment of cutaneous leishmaniasis with intralesional meglumine antimoniate: A case series

Abstract Cutaneous leishmaniasis (CL) is a high-morbidity, vector-borne disease endemic to Colombia. Unlike conventional systemic antileishmanial therapy, intralesional meglumine antimoniate administration has fewer adverse effects and can be as effective and safe. We describe 12 patients treated with intralesional meglumine antimoniate: seven with primary and five with recurrent lesions. The majority (11/12) met all cure criteria after 1-7 sessions of meglumine antimoniate administration (1-5 mL). Adverse effects comprised mainly of local pain and edema. Intralesional meglumine antimoniate administration could be an excellent alternative treatment for uncomplicated CL; however, controlled clinical trials are needed to test the efficacy and safety thereof.

In vitro and in vivo antileishmanial activity of Artemisia annua L. leaf powder and its potential usefulness in the treatment of uncomplicated cutaneous leishmaniasis in humans

ABSTRACT INTRODUCTION: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a tropical disease that affects millions of individuals worldwide. The current drugs for CL may be effective but have serious side effects; hence, alternatives are urgently needed. Although plant-derived materials are used for the treatment of various diseases in 80% of the global population, the validation of these products is essential. Gelatin capsules containing dried Artemisia annua leaf powder were recently developed as a new herbal formulation (totum) for the oral treatment of malaria and other parasitic diseases. Here, we aimed to determine the usefulness of A. annua gel capsules in CL. METHODS: The antileishmanial activity and cytotoxicity of A. annua L. capsules was determined via in vitro and in vivo studies. Moreover, a preliminary evaluation of its therapeutic potential as antileishmanial treatment in humans was conducted in 2 patients with uncomplicated CL. RESULTS: Artemisia annua capsules showed moderate in vitro activity in amastigotes of Leishmania (Viannia) panamensis; no cytotoxicity in U-937 macrophages or genotoxicity in human lymphocytes was observed. Five of 6 (83.3%) hamsters treated with A. annua capsules (500mg/kg/day) for 30 days were cured, and the 2 examined patients were cured 45 days after initiation of treatment with 30g of A. annua capsules, without any adverse reactions. Both patients remained disease-free 26 and 24 months after treatment completion. CONCLUSION: Capsules of A. annua L. represent an effective treatment for uncomplicated CL, although further randomized controlled trials are needed to validate its efficacy and safety.

Compuestos sintéticos del tipo de estirilquinolinas con actividades leishmanicida y citotóxica / Styrylquinolines-type synthetic compounds with leishmanicidal and cytotoxic activities

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Actividad tripanocida y citotóxica de extractos de plantas colombianas / Trypanocidal and cytotoxic activity of extracts of Colombian plants

Introducción. El tratamiento de la enfermedad de Chagas está basado en sólo dos medicamentos de eficacia limitada y con importantes efectos colaterales. La gran biodiversidad de la flora colombiana hace de la bioprospección una alternativa potencial en la búsqueda de nuevos antiparasitarios. Objetivo. Evaluar in vitro el potencial tripanocida y la citotoxicidad de extractos obtenidos de 23 plantas colombianas. Materiales y métodos. Se obtuvieron extractos de hojas, de tallos o de la planta entera, en solventes de diferente polaridad. La actividad contra epimastigotes y la citotoxicidad se evaluaron por el micrométodo enzimático con MTT. Los extractos activos contra epimastigotes y con baja citotoxicidad se evaluaron también en tripomastigotes y amastigotes intracelulares. Resultados. Se reporta la actividad tripanocida de 13 plantas colombianas y se confirma el efecto biológico de cuatro especies previamente evaluadas. Cuatro extractos activos en epimastigotes también fueron activos en tripomastigotes y, uno de ellos, en amastigotes. Este extracto fue aislado de la planta Hieronyma antioquensis, y presentó CI50 de 3,125, 11,48 y 2,85 µg/ml, e índices de selectividad de 25,7 y 27, para epimastigotes, tripomastigotes y amastigotes, respectivamente. Los resultados sugieren que este extracto es un candidato promisorio para el tratamiento de la enfermedad de Chagas. Conclusión. La flora colombiana es una fuente potencial de nuevas sustancias para la quimioterapia contra la enfermedad de Chagas. El micrométodo enzimático con MTT es una herramienta útil para la tamización de la actividad biológica en epimastigotes y posterior selección para ensayos con otros estadios del parásito.

Introduction. The treatment of Chagas disease is based on only two drugs with limited efficacy and significant side effects. The rich biodiversity of the Colombian flora makes bio-prospecting a potential alternative in the search for new antiparasitic drugs. Objective. Potential trypanocidal activity and cytotoxicity was assessed in extracts from 23 Colombian plants. Materials and methods. Extracts of leaves, stems, or of the whole plants were obtained in solvents of a range of polarities. The activity against Trypanosoma cruzi epimastigotes and the cytotoxicity were evaluated by the MTT enzymatic micro-method. Extracts active against epimastigotes and with lowcytotoxicity were also tested on trypomastigotes and intracellular amastigotes. Results. Among the extracts, biological activity was confirmed in 4 species. The extracts were active on epimastigotes and trypomastigotes; one was active also against amastigotes. The latter extract was isolated from the plant Hieronyma antioquensis and presented IC50 of 3.1 mg/ml for epimastigotes, 11.5mg/ml for trypomastigotes and 2.9 mg/ml for amastigotes. The selectivity indexes were 25, 7, and 27 respectively. Conclusions. The extract from H. antioquensis proved a promising candidate for Chagas disease treatment. Futhermore, the MTT enzymatic micromethod was a useful tool for screening biological activity on epimastigotes and other stages of the parasite for further extract trials.

Leishmania (Viannia) panamensis expresses a nuclease with molecular and biochemical features similar to the Endonuclease G of higher eukaryotes / Leishmania (Viannia) panamensis expresa una nucleasa molecular y bioquímicamente similar a la Endonucleasa G de eucariotas superiores

Objective: To characterize the molecular and biochemical features of the Endonuclease G of Leishmania (Viannia) panamensis.Methods: The gene of the putative L. (V.) panamensis Endonuclease G was amplified, cloned, and sequenced. The recombinant protein was produced in a heterologous expression system and biochemical assays were run to determine its ion, temperature, and pH preferences.Results: The L. (V.) panamensis rENDOG has biochemical features similar to those found in other trypanosomatids and higher eukaryotes. In addition, phylogenetic analysis revealed a possible evolutionary relationship with metazoan ENDOG.Conclusions: L. (V.) panamensis has a gene that codifies an ENDOG homologous to those of higher organisms. This enzyme can be produced in Escherichia coli and is able to degrade covalently closed circular double-stranded DNA. It has a magnesium preference, can be inhibited by potassium, and is able to function within a wide temperature and pH range.

Objetivo: Caracterizar molecular y bioquímicamente la Endonucleasa G (EndoG) de Leishmania (Viannia) panamensis.Métodos: El gen de la putativa Endonucleasa G de L. (V.) panamensis fue amplificado, clonado y secuenciado. La proteína recombinante se produjo en un sistema de expresión heterólogo y la proteína activa se sometió a pruebas bioquímicas para determinar la preferencia de iones, temperatura y pH.Resultados: La rEndoG de L. (V.) panamensis muestra características bioquímicas similares a aquellas descritas en otros trypanosomatidos y en eucariotas superiores. Además, los análisis filogenéticos muestran una posible relación evolutiva con la Endonucleasa G de metazoos.Conclusiones: Leishmania (V.) panamensis posee un gen que codifica para una endonucleasa homóloga a la EndoG de otros organismos superiores, que se puede producir de forma recombinante en Escherichia coli y que es capaz de degradar ADN circular cerrado de doble cadena. Tiene una preferencia por los iones magnesio y manganeso para usarlos como cofactor y es inhibida por el potasio. Además, funciona en un amplio rango de pH y temperatura.

Presencia de infestación por Fasciola hepatica en habitantes del valle de San Nicolás, oriente antioqueño / Presence of infection by Fasciola hepatica in inhabitants from the valle de San Nicolás, eastern Antioquia

Introducción. En estudios previos se han encontrado prevalencias hasta de 90% de fasciolosis hepática en el ganado bovino del valle de San Nicolás en el oriente antioqueño. Objetivo. En este estudio se determinó la presencia de infestación en la población humana que está en contacto con el ganado de la región. Materiales y métodos. La presencia de anticuerpos en muestras de suero de 61 personas residentes de la zona y cuyos trabajos exigían contacto constante con ganado bovino, se determinó mediante una prueba tipo ELISA específica para Fasciola. hepatica. También se determinaron las conductas de riesgo para la adquisición del parásito, al igual que los antecedentes clínicos para la población estudiada. Resultados. Tres de los 61 sueros fueron positivos para la presencia de anticuerpos específicos para F. hepatica que corresponde a una prevalencia de infestación de 4,9%. Los tres individuos con muestras positivas relataron manipular pastos para ganadería y beber agua de las quebradas aledañas a las zonas de pastoreo. Sólo una de las personas con suero positivo refirió haber presentado ictericia en los últimos seis meses. Conclusiones Los resultados documentan la presencia de F. hepatica en la población humana que se encuentra en contacto con ganado infectado y permiten identificar las conductas de riesgo para la adquisición de la enfermedad en los habitantes de la zona. Es importante conocer la incidencia y prevalencia de la infestación, tanto en la población humana como animal, para adoptar medidas de prevención de las personas que están en contacto con el ganado enfermo, así como para tratar las personas enfermas.

Introduction: The Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (PECET) at the Universidad de Antioquia has found a prevalence of 90% of hepatic fasciolasis in cattle from valle de San Nicolás, eastern Antioquia. Objective: In this study the presence of infection in the human population that is in contact with livestock was determined. Materials and methods: The presence of antibodies in serum samples from 61 residents of the area and whose jobs require constant contact with cattle was determined by an ELISA test. Risk behaviors for acquisition of the parasite as well as the clinical and symptoms for the study population were also determined.Results: Three of the 61 sera tested were positive for the presence of specific antibodies to F. hepatica, corresponding to a prevalence of infection of 4.9%. These three subjects reported manipulating pasture for livestock and drinking water from streams near grazing fields. Only one person referred jaundice in the last six months. Conclusions: The findings of this study document the presence of F. hepatica in the human population that is in contact with infected livestock and identify the risk behaviors for acquisition of the disease among the inhabitants of the area. It is important to know the incidence and prevalence of infection in both human and animal population, to adopt preventive measures for those that are in contact with sick cattle, and treatment of infected people.

Las células de Langerhans en la inmunidad a leishmaniasis / Role of Langerhans cells in the immunity of leishmaniasis

En la respuesta inmune a parásitos del género Leishmania influyen múltiples factores entre los que se encuentran no sólo los relacionados con el parásito sino también aquéllos relacionados con el hospedero; de particular importancia es el tipo participante de célula presentadora de antígenos. En la piel, lugar donde el vector inocula el parásito, se encuentran las células de Langerhans que tienen como principal función servir como centinelas para la detección de microorganismos invasores. El estímulo que genera el microorganismo o las células circundantes induce la activación de las células de Langerhans, su maduración y migración hacia el tejido linfoide local (regional) donde presentan los antígenos a las células T para la posterior activación y diferenciación de subpoblaciones de células T específicas, responsables de la resolución de la infección o de la cicatrización. Se ha observado que durante la fase temprana de la infección con Leishmania hay muy pocas células T en el sitio de la infección lo cual sugiere que los macrófagos infectados tienen pocas probabilidades de encontrar allí células T con la especificidad requerida para eliminar el parásito y que, por tanto, son las células de Langerhans las que proporcionan la señal que activa las células T específicas para Leishmania en los ganglios linfáticos locales que drenan de la lesión e inducen su migración al sitio de la lesión. En la presente revisión se abordan las principales características de las células de Langerhans, se hace especial énfasis en la participación en la respuesta inflamatoria cutánea y se presentan los hallazgos más relevantes del papel de estas células en el modelo de infección por parásitos del género Leishmania

Leishmaniosis cutánea en Colombia y género / Gender and cutaneous leishmaniasis in Colombia

Em Colômbia, tradicionalmente se ha visto la leishmaniosis como un problema de Salud Pública para hombres adultos dado que se considera que la transmisión es selvática y que ellos empiezan a infectarse cuando entran a los biotopos del vector con el fin de utilizar los recursos naturales. Sin embargo, el Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (PECET) ha observado iguales proporciones de hombres y mujeres con leishmaniosis activa y pruebas cutáneas positivas. Alguns factores, hasta ahora nunca analizados, parecen distorsionar el patrón de la enfermedad y al parecer existen diferencias inherentes al género relacionadas con el acceso a la atención en salud. Como consecuencia, el sufrimiento humano no es aliviado y las repercusiones socio-económicas para las amas de casa son significativas. El Ministerio de Salud subestima la magnitud de la transmisión intra y peridomiciliaria y la detección de casos activos se descuida para mujeres, por lo cual se deben mejorar los programas de control de leishmaniosis, especialmente en lo relacionado con la detección de casos activos, entrenamiento y educación, de tal forma que el diagnóstico se realice en forma más rápida.

Receptores Fc. Distribución, estructura y función

Muchas de las funciones esenciales del sistema inmune son mediadas por glicoproteínas de superficie conocidas como receptores Fc (FcR), que interaccionan en forma específica con el dominio constante o región Fc de inmunoglobulinas homólogas. Se encuentran ampliamente distribuidos entre las células del sistema inmune y tienen especificidad por diferentes isotipos de inmunoglobulinas. Las cadenas proteicas que componen los FcR contienen una región extracelular, una región transmembranal y una región intracelular. La región extracelular es altamente conservada mientras que la citoplasmática es muy heterogénea, lo que parece explicar las diferencias funcionales existentes entre los FcR expresados por las distintas células. El análisis molecular de genes y proteínas que constituyen los FcR ha mostrado una diversidad de estructuras, subunidades proteicas y vías para la transducción de señales que son compartidas con otros receptores del sistema inmune. Conocer las funciones específicas para cada uno de los FcR y el mecanismo a través del cual ocurre la transducción de señales para la activación celular permitirá un mejor entendimiento del papel inmunorregulador de los FcR y su utilización en el diseño de alternativas terapéuticas para varios desórdenes inmunológicos en los cuales participan.