The Mitigating Effect of Jatropha curcas L. Latex against Genotoxicity Induced by Doxorubicin

Jatropha curcas (Euphorbiaceae) is a multiple purpose lacticiferous plant with potential for biodiesel production and medicinal uses. There is in the literature different analyses about the toxic and cytogenotoxic effects of J. curcas extracts, but few information about latex toxicity. In addition, few models were employed to evaluate the toxicity response to J. curcas latex, and the toxicity in in vivo mammal’s model has not been tested yet. The cytotoxic, mutagenic and antimutagenic potential of J. curcas latex were investigated using mouse bone marrow erythrocytes. The results indicated a cytotoxic and mutagenic potential of this latex to mammalian cells. But, when J. curcas latex was co-administrated with doxorubicin (DXR – chemotherapy medication), a reduction in the number of micronuclei was observed, indicating an interaction between J. curcas latex and DXR. The interaction of latex with DXR can cause a reduction in the activity of this drug and impair the treatment of its users. Moreover, there is a lack of data on herb–drug interactions, what should be more investigated to safeguard the wellbeing of patients.

Antiangiogenic potential of Jatropha curcas latex in the chick chorioallantoic membrane model / Potencial antiangiogênico do látex de Jatropha curcas em modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha

AIMS: To perform a physicochemical and phytochemical characterization of Jatropha curcas latex and to investigate its antiangiogenic potential. METHODS: We performed an initial physicochemical characterization of J. curcas latex using thermal gravimetric analyses and Fourier Transform Infrared spectroscopy. After that, phenols, tannins and flavonoids were quantified. Finally, the potential of J. curcas latex to inhibit angiogenesis was evaluated using the chick chorioallantoic membrane model. Five groups of 20 fertilized chicken eggs each had the chorioallantoic membrane exposed to the following solutions: (1) water, negative control; (2) dexamethasone, angiogenesis inhibitor; (3) Regederm®, positive control; (4) 25% J. curcas latex diluted in water; (5) 50% J. curcas latex diluted in water; and (6) J. curcas crude latex. Analysis of the newly-formed vascular net was made through captured images and quantification of the number of pixels. Histological analyses were performed to evaluate the inflammation, neovascularization, and hyperemia parameters. The results were statically analyzed with a significance level set at p<0.05. RESULTS: Physicochemical characterization showed that J. curcas latex presented a low amount of cis-1.4-polyisoprene, which reduced its elasticity and thermal stability. Phytochemical analyses of J. curcas latex identified a substantial amount of phenols, tannins, and flavonoids (51.9%, 11.8%, and 0.07% respectively). Using a chick chorioallantoic membrane assay, we demonstrated the antiangiogenic potential of J. curcas latex. The latex induced a decrease in the vascularization of the membranes when compared with neutral and positive controls (water and Regederm®). However, when compared with the negative control (dexamethasone), higher J. curcas latex concentrations showed no significant differences. CONCLUSIONS: J. curcas latex showed low thermal stability, and consisted of phenols, tannins, and flavonoids, but little or no rubber. Moreover, this latex demonstrated a significant antiangiogenic activity on a chick chorioallantoic membrane model. The combination of antimutagenic, cytotoxic, antioxidant and antiangiogenic properties makes J. curcas latex a potential target for the development of new drugs.

OBJETIVOS: Realizar uma caracterização físico-química e fitoquímica do látex de Jatropha curcas e investigar o seu potencial antiangiogênico. MÉTODOS: foi realizada uma caracterização físico-química inicial do látex de J. curcas utilizando as análises termogravimétricas e a espectroscopia com a Transformada de Fourier. Depois disso, fenóis, taninos e flavonoides foram quantificados. Finalmente, o potencial do látex de J. curcas em inibir a angiogênese foi avaliado através do uso de modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha. Cinco grupos, cada um com 20 ovos de galinha fertilizados, tiveram a membrana corioalantoica exposta às seguintes soluções: (1) água, controle negativo; (2) dexametasona, inibidor da angiogênese; (3) Regederm®, controle positivo; (4) 25% de látex de J. curcas diluído em água; (5) 50% de látex de J. curcas diluído em água; e (6) látex bruto de J. curcas. A análise da rede vascular recém-formada foi feita por meio de imagens capturadas e quantificação do número de pixels. Análises histológicas foram realizadas para avaliar os parâmetros de inflamação, neovascularização e hiperemia. Os resultados foram analisados estaticamente com nível de significância estabelecido em p<0,05. RESULTADOS: A caracterização físico-química mostrou que o látex de J. curcas apresenta uma baixa quantidade de cis-1,4-poliisopreno, o que reduz sua elasticidade e estabilidade térmica. Análises fitoquímicas do látex de J. curcas identificaram uma quantidade significativa de fenóis, taninos e flavonoides (51,9%, 11,8% e 0,07% respectivamente). Usando o modelo de membrana corioalantoica de ovo de galinha embrionado, demonstrou-se o potencial antiangiogênico do látex de J. curcas. O látex induziu a diminuição da vascularização das membranas, em comparação aos grupos controle neutro e positivo (água e Regederm®). CONCLUSÕES: O látex de J. curcas apresentou baixa estabilidade térmica, ausência ou pouca quantidade de borracha e presença de fenóis, taninos e flavonoides em sua composição. Além disso, apresentou alta atividade antiangiogênica no modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha. A combinação de propriedades antimutagênicas, citotóxicas, anti-inflamatórias, antioxidantes e antiangiogênicas faz com que o látex de J. curcas seja um alvo potencial para o desenvolvimento de novos medicamentos.

Immunomodulating effects of the purified hev b 13 fraction on septic rats / Efeitos imunomoduladores da fração purificada hev b 13 em ratos com sepse

ABSTRACT Background: Sepsis is a potentially life-threatening complication of an infection that occurs when chemicals released into the bloodstream to fight the infection trigger inflammatory responses throughout the body, especially in the acute phase of the disease, producing excessive pro-inflammatory cytokines, leading to multiple organ injury and death. The Hev b 13 fraction has demonstrated biological activity capable of inducing IL-10 production and shrinking inflammatory disease lesions. Aim: To investigate the immunomodulating effects of the Hev b 13 fraction on septic rats. Methods: Acinetobacter baumannii was injected into the peritoneal cavity of the animals after sustaining a lesion in the pancreas, with the stomach as an entry point. After 10 h of infection, they were euthanized for blood and lung collection, followed by total and differential leukocyte count, determination of cytokine level and histopathological analysis. Results: Administering a single dose of the Hev b 13 fraction 2 h after sepsis induction significantly decreased total leukocyte count. Higher IL-10 and IL-4 and lower IL-6 production shrank the lung tissue lesions compared to the control groups. Conclusion: The Hev b 13 fraction exhibits an anti-inflammatory tendency, with potential for sepsis treatment.

RESUMO Racional: Sepse se correlaciona com a ruptura do complexo equilíbrio entre os mediadores inflamatórios, que principalmente na fase aguda da doença, produz exacerbadamente citocinas pró-inflamatórias levando a lesão de múltiplos órgãos e morte. A fração Hev b 13 tem demonstrado atividade biológica capaz de induzir a produção de IL-10 e regredir lesões de doenças inflamatórias. Objetivo: Investigar os efeitos imunomoduladores da fração Hev b 13 em ratos com sepse. Métodos: Foi injetado Acinetobacter baumannii na cavidade peritoneal dos animais após lesão no pâncreas e estômago como porta de entrada. Após 10 h de infecção, foi realizada eutanásia para coleta de sangue e pulmões, em seguida, contagem total e diferencial de leucócitos, dosagem de citocinas e histopatologia para análise. Resultados: A administração de dose única da fração Hev b 13, 2 h após a indução de sepse, diminuiu significativamente a contagem total de leucócitos. Associado a maior produção de IL-10 e IL-4, e menor de IL-6, atenuou as lesões nos tecidos pulmonares em comparação com os grupos controles. Conclusão: A fração Hev b 13 apresenta tendência anti-inflamatória, com potencialidades no tratamento da sepse.

EFFECTS OF TOPICAL TREATMENT WITH EUPHORBIA TIRUCALLI LATEX ON THE SURVIVAL AND INTESTINAL ADHESIONS IN RATS WITH EXPERIMENTAL PERITONITIS / EFEITOS DO TRATAMENTO TÓPICO COM O LÁTEX DA EUPHORBIA TIRUCALLI NA SOBREVIDA E NAS ADERÊNCIAS INTESTINAIS DE RATOS COM PERITONITE EXPERIMENTAL

Background: The use of plants of the family Euphorbiaceae, particularly Euphorbia tirucalli (avelós) has been popularly widespread for treating a variety of diseases of infectious, tumoral, and inflammatory. Aim: To demonstrated antimicrobial and immunomodulatory effects of these extracts, evaluating the effect of a topical treatment with an aqueous solution of avelós latex on the survival and on intestinal adhesions in rats with experimental peritonitis. Methods: Peritonitis was induced in 24 Wistar rats, that were randomized into four groups of six as follows: (1) Control group (n=6), no treatment; (2) Antibiotic group (n=6), treatment with a single intramuscular dose of antibiotic Unasyn; (3) Saline group (n=6), the abdominal cavity was washed with 0.9% saline; and (4) E.tirucalli group (n=6), the abdominal cavity was washed with E. tirucalli at a concentration of 12 mg/ml. The animals that died were necropsied, and the time of death was recorded. The survivors were killed on postoperative day 11, and necropsy was subsequently performed for evaluation of the intestinal adhesions. Results: Significant differences were observed in the control and antibiotic groups (p<0.01) with respect to the survival hours when compared with the saline and E. tirucalli groups. There was no significant difference (p>0.05) in the survival of animals in the saline andE. tirucalli groups; however, one animal died in the saline group. Necropsy of the animals in the saline and E. tirucalligroups showed strong adhesions resistant to manipulation, between the intestinal loops and abdominal wall. The remaining groups did not show any adhesions. Conclusions: Topical treatment with E. tirucalli latex stimulated an increased formation of intestinal adhesions and prevented the death of all animals with peritonitis.

Racional: O uso de plantas da família Euphorbiaceae, principalmente a Euphorbia tirucalli (avelós), tem sido popularmente difundido para o tratamento de uma variedade de doenças de natureza infecciosa, tumoral e inflamatória. Objetivo: Avaliar o efeito do tratamento tópico com a solução aquosa do látex do avelós na sobrevida e nas aderências intestinas de ratos com peritonite experimental. Métodos: Foi induzido peritonite em 24 ratos Wistar e randomizados em quatro grupos de seis, assim distribuídos: 1) Controle - (n=6), nenhum tratamento; 2) Antibiótico - (n=6), tratamento com dose única intramuscular de antibiótico Unasyn (Pfizer - São Paulo); 3) Salina - (n=6), lavagem da cavidade abdominal com solução fisiológica 0,9%; 4) E.Tirucalli - (n=6), lavagem da cavidade abdominal com E. tirucalli na concentração de 12 mg/ml. Os animais que morreram foram submetidos à necropsia e o horário do óbito anotado. Os sobreviventes foram submetidos à eutanásia no 11odia de pós-operatório e, posteriormente, realizou-se a necropsia para avaliação da formação de aderências. Resultados: Os grupos controle e antibiótico obtiveram diferença significativa (p<0,01) com relação às horas de vida entre os grupos salina e E. tirucalli. Não houve diferença significativa (p>0,05) na sobrevida dos animais dos grupos salina e E. tirucalli, no entanto, houve um óbito no grupo salina. A necropsia dos animais dos grupos salina e E. tirucalli mostrou aderências firmes e resistentes à manipulação entre alças intestinais e parede abdominal. Os demais grupos não tiveram formação de aderências. Conclusão: O tratamento tópico com o látex da E. tirucalli estimulou maior formação de aderências intestinais e evitou o óbito de todos animais com peritonite até o período avaliado.

Dificuldades na identificação laboratorial da talassemia alfa / Difficulty on laboratory identification of alpha thalassemia

Introdução: Talassemia alfa é uma síndrome associada à redução da síntese de cadeias de globina do tipo alfa. A gravidade das manifestações clínicas está relacionada com a quantidade de globinas produzida e a estabilidade das cadeias beta presentes em excesso. A talassemia alfa mínima resulta da deleção de apenas um dos quatro genes a (-α/αα). Clinicamente apresenta anemia leve com microcitose ou ausência de anemia, sendo o diagnóstico realizado por meio de visualização da hemoglobina (Hb) H por eletroforese alcalina em acetato de celulose ou por identificação de inclusões celulares de Hb H coradas pelo azul de crezil brilhante. Objetivo: Avaliar portadores de talassemia alfa e seus respectivos progenitores, correlacionando perfil hematológico e presença de Hb H, utilizando procedimentos laboratoriais clássicos em três diferentes amostragens. Discussão e conclusão: Os dados obtidos mostram que a presença de Hb H, indicativo de talassemia alfa, pode não ser confirmada em uma análise posterior. Entre os fatores que podem influenciar no não aparecimento de Hb H em pessoa comprovadamente com talassemia alfa está a deficiência de ferro. A talassemia alfa está associada a defeitos envolvendo os genes codificadores da cadeia alfa, mas também pode estar relacionada com desbalanciamento temporário na expressão dos genes globina, diminuição de alfa ou aumento de beta, o que poderia explicar o aparecimento de tetrâmeros de cadeia beta (Hb H), sugerindo diagnóstico de talassemia alfa mínima.

Introduction: Alpha thalassemia is a syndrome with associated with the reduction of alpha globin chain synthesis. The severity of clinical manifestations is related to the amount of globins produced and the stability of beta chains that are present in excess. Alpha thalassemia minor is caused by the deletion of one of the four genes a (-α/αα). Clinically, it presents mild anemia with microcytosis or absence of anemia. The diagnosis is made by the visualization of Hb H through alkaline electrophoresis on cellulose acetate or by the identification of inclusion bodies stained with brilliant cresyl blue. Objective: Evaluate alpha thalassemia carriers and their respective progenitors, correlating their hematology profile and the presence of Hb H by means of standard laboratory procedures in three different samplings. Discussion and conclusion: The results show that the presence of Hb H, which is indicative of alpha thalassemia, may not be confirmed in a subsequent analysis. Iron deficiency in Hb H carriers is among the factors that may influence on the absence of Hb H in alpha thalassemia proven patients. Alpha thalassemia is associated with genetic defects involving alpha chain encoding genes, but may be also associated with a temporary imbalance of globin gene expression, alpha chain reduction or beta increase, which could explain the presence of beta chain tetramer (Hb H) leading to the diagnosis of alpha thalassemia minor.

Correlação entre eosinofilia e protoparasitose por Giardia lamblia em crianças / Correlation between eosinophilia and parasitic infections for Giardia lamblia in children

A relação entre eosinofilia e protozoários é pouco descrita na literatura científica. É importante assinalar que nem todos os parasitos intestinais são capazes de induzir eosinofilia, principalmente aqueles que estão na luz do intestino, sendo mais pronunciada quando há invasão tecidual. Dentre as protoparasitoses mais comuns, notadamente em crianças, destaca-se a giardíase, provocada pelaGiardia lamblia, parasito do intestino delgado, que causa diarréia e má-absorção. O objetivo deste trabalho foi identificar a existência de correlação entre eosinofilia e protoparasitose por Giardia lamblia, utilizando 1598 amostras de pacientes infectados, com idades variando entre zero e dez anos, oriundos da população de Goiânia que procuram o serviço do Laboratório Escola do Departamento deBiomedicina da Universidade Católica de Goiás. Desta amostragem 949 apresentavam eosinofilia (59,4 %). Essa proporção é significativamentediferente da esperada se não houvesse relação entre giardíase e eosinofilia (1:1) (c2 = 28.16; P < 0,01). Portanto, a eosinofilia é um parâmetro hematológico que deve ser considerado na abordagem e na avaliação do paciente que a apresenta, pois pode sugerir a existência de protoparasitose intestinal por Giardia lamblia, e ser um indicativo, com valor preditivo para a incorporação no tratamento conjunto com as doenças causadas por protozoários intestinais, entre outras parasitoses, bem como processos alérgicos

Prevalência de talassemias e hemoglobinas variantes no estado de Goiás, Brasil / Prevalence of thalassemias and variant hemoglobins in the state of Goiás, Brazil

As anemias hereditárias, em especial as talassemias e hemoglobinas (Hb) variantes, são as mais comuns das alterações genéticas humanas; sua frequência na população brasileira é muito variável, dependendo dos grupos raciais formadores de cada região. O povoamento de Goiás, que teve início logo após o seu descobrimento, em 1726, motivado pela procura de ouro, foi composto principalmente por portugueses e escravos africanos, contexto que favoreceu a mestiçagem entre eles. Considerando que esses povos apresentam genes para as hemoglobinas anormais com frequências variadas, é esperado que se encontrem essas alterações genéticas na nossa população. O objetivo deste trabalho foi avaliar a a prevalência de talassemias e hemoglobinas variantes na população de Goiás. Para isso a casuística foi composta por 404 alunos participantes dos diversos cursos da Universidade Católica de Goiás (UCG), oriundos de 55 cidades do estado de Goiás. A prevalência de anemia hereditária por talassemias e hemoglobinas variantes em Goiás foi de 10,1 por cento, cuja ordem decrescente foi a seguinte: talassemia alfa heterozigótica (5,2 por cento), heterozigose para hemoglobina S (Hb AS) (2,2 por cento), heterozigose para hemoglobina C (Hb AC) (1 por cento), talassemia beta menor (0,7 por cento), associa��o entre talassemia alfa e heterozigose para Hb S (0,5 por cento), associação entre talassemia alfa e heterozigose para Hb C (0,3 por cento) e heterozigose para hemoglobina D (Hb AD) (0,3 por cento). Nenhum caso de homozigose foi encontrado no presente estudo. Este trabalho demonstrou a dispersão dos genes para Hb S, Hb C e Hb D, bem como de talassemias alfa e beta em uma população do estado de Goiás. Por essa razão, concluímos que é importante realizar programas com maior abrangência da população para estudo da epidemiologia das talassemias e hemoglobinas variantes no estado de Goiás.

The hereditary anemias, especially the thalassemies and hemoglobinopathies are the most common human genetic abnormalities. Their frequency in the Brazilian population is very variable depending on the racial groups typical of each region. The settlement of Goiás, that had its beginning after discovery in 1726 owing to the search for gold, was composed basically by Portuguese and African slaves, a context that favored the racial mixing among them. Considering that these groups present genes for abnormal hemoglobins with varied frequencies it is expected the finding of these genetic abnormalities within our population. The objective of this study was to evaluate the prevalence of thalassemies and variant hemoglobins in the population of Goiás. For this purpose the sample was composed by 404 participating students from several graduate courses of the Catholic University of Goiás originally from 55 cities of the state of Goiás. Laboratory tests were used taking into account the historical and demographic factors of the population. The prevalence of hereditary anemias by thalassemias and variant hemoglobins in Goiás was 10.1 percent, in which the decreasing order of these abnormalities was: alfa heterozygous thalassemy (5.2 percent); heterozygous hemoglobin S (Hb AS) (2.2 percent); heterozygous hemoglobin C (Hb AC) (1 percent); beta short thalassemy (0.7 percent); association between alpha thalassemy and heterozygous for hemoglobin S (0.5 percent); association between alpha thalassemy and heterozygous for hemoglobin C (0.3 percent); and heterozygous for hemoglobin D (0.3 percent). No homozygosity was found in the study group. This study demonstrates the need for large scale screening in human populations for epidemiological studies of the thalassemies and variant hemoglobins in the state of Goiás.