Mechanisms of skin aging / Mecanismos de envejecimiento de la piel / Mecanismos de envelhecimento da pele

SUMMARY Skin aging is an inevitable biological phenomenon of human life that results from either the age-dependent decline of cell function (intrinsic aging) or from cumulative exposure to external harmful influences (extrinsic aging). Intrinsic and extrinsic factors act synergistically to induce skin changes that manifest clinically as burns, erythema, hyperpigmentation, telangiectasia, skin dryness or sagging, coarse wrinkles, skin texture changes or eventually as skin cancer. The molecular mechanisms of both types of skin aging are similar. This review focuses on intrinsic and extrinsic mechanisms of skin aging, and on current and new perspectives for prevention and treatment options extracted from natural products.

RESUMEN El envejecimiento cutáneo es un fenómeno biológico inevitable y puede ser el resultado de la disminución de la función celular como consecuencia del proceso normal de envejecimiento (envejecimiento intrínseco) o de la acumulación de los efectos dañinos debido a la exposición a factores nocivos externos (envejecimiento extrínseco). Los factores intrínsecos y extrínsecos actúan sinérgicamente para inducir cambios en la piel que se manifiestan clínicamente como quemaduras, eritema, hiperpigmentación, telangiectasias, sequedad de la piel o flacidez, arrugas profundas, cambios de textura o cáncer de piel. Los mecanismos moleculares de ambos tipos de envejecimiento de la piel son similares. Esta revisión se centra en una descripción general de los principales mecanismos intrínsecos y extrínsecos del envejecimiento de la piel así como en las medidas actuales de fotoprotección y en las nuevas perspectivas en cuanto a la prevención y al tratamiento basados en productos naturales.

RESUMO O envelhecimento cutâneo e um fenômeno biológico inevitável e pode ser o resultado da diminuição da função celular como consequência do processo normal do envelhecimento (envelhecimento intrínseco) ou do cúmulo dos efeitos daninhos devido à exposição com fatores nocivos externos (envelhecimento extrínseco). Os fatores intrínsecos e extrínsecos atuam sinergicamente para induzir mudanças na pele, que clinicamente manifestam-se como queimaduras, eritema, hiperpigmentação, telangiectasias, pele seca, rugas profundas, perda da tonalidade natural ou câncer de pele. Os mecanismos moleculares dos dois tipos de envelhecimento são similares. Esta revisão, centra-se na descrição geral dos principais mecanismos intrínsecos e extrínsecos do envelhecimento da pele, assim como nas medidas atuais de foto proteção e nas perspectivas referentes à prevenção e tratamento baseados no uso de produtos naturais.

Comparison of the ATB® Fungus 2 with the AFST-EUCAST for in vitro susceptibility testing of Candida spp

The increase of diseases caused by Candida spp., and the treatment failures, has underscored the need for testing the susceptibilities to antifungal agents. The commercial panel ATB® Fungus 2 was compared with the reference testing method of the European Subcommittee on Antifungal Susceptibility Testing of the Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (AFST-EUCAST) for the evaluation of the susceptibility of isolates of Candida spp. to three agents. The percentage of agreement was calculated based on the minimum inhibitory concentrations. There was a high correlation for AMB (100% қ = 1.0 Bhapkar coefficient p = 1.0); while it was lower with azoles (85%, қ = 0.41, p = Bhapkar coefficient 0.02 and 83.0%, қ = 0.15, Bhapkar coefficient p = 0.0006, respectively). The ATB® Fungus 2 and AFST-EUCAST are fully comparable methods for testing the susceptibility to AMB and to lesser extend comparable for ITR and FCA.

El aumento de infecciones por Candida spp. y de las fallas en los tratamientos, suscitan la necesidad de pruebas de susceptibilidad. Se comparó la marca comercial ATB® Fungus 2 con la técnica estándar del Subcomité para las Pruebas de Sensibilidad Antifúngica de la Unión Europea, de la Sociedad de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas (AFST-EUCAST) para evaluar la susceptibilidad de aislamientos de Candida spp. a tres antifúngicos. Con base en las concentraciones inhibitorias mínimas se calculó el porcentaje de acuerdo. La concordancia para anfotericina B (AMB) fue alta (100% қ = 1.0, Coeficiente de Bhapkarp = 1.0); para itraconazol (ITR) y fluconazol (FCA) fue inferior (85% қ = 0.41, Coeficiente de Bhapkarp =0.02 y 83.0 %, қ = 0.15, Coeficiente de Bhapkarp = 0.0006, respectivamente). Por lo tanto, ambas técnicas son comparables para la evaluación de la susceptibilidad a AMB; con los azoles el porcentaje de acuerdo es menor.

Anti-Candida albicans activity, cytotoxicity and interaction with antifungal drugs of essential oils and extracts from aromatic and medicinal plants / Actividad contra Candida albicans, citotoxicidad e interacción con antifúngicos de aceites esenciales y extractos de plantas medicinales y aromáticas

Objective: To determine anti-Candida albicans activity, cytotoxicity and drug interaction of essential oils and extracts from plants collected in Colombia. Materials and methods: The antifungal activity was evaluated following the AFST-EUCAST protocol. With most active samples, the inhibition of the formation of germ tubes and budding, the in vitro pharmacodynamics, using time-kill assays, and the interaction with itraconazole and amphotericin B following the chequerboard technique were evaluated. The cytotoxicity assay for all samples was done using MTT. Results: Strong activity in 17.57% of the samples was found. The lowest MIC values were obtained with Piper bredemeyeri Jacq and Lippia origanoides Kunth (B) oils and Morinda royoc L extract. The three samples inhibited the formation of germ tubes and budding. P. bredemeyeri Jacq oil and M. royoc L extract samples showed fungicidal activity at 2xMIC. A synergistic effect was obtained with the combination of P. bredemeyeri Jacq oil and itraconazole, but not for the combination with amphotericin B. Active samples against C. albicans were not cytotoxic on Vero cells ATCC CCL-81, excluding P. bredemeyeri Jacq oil. Conclusions: The results of this study suggest that Colombian medicinal and aromatic plants represent an untapped source of compounds with anti-C. albicans activity that could be a resource in the development of new therapeutic natural products.

Objetivo. Determinar la actividad anti-Candida albicans, la citotoxicidad y la interacción con antifúngicos de aceites y extractos de plantas recolectadas en Colombia. Materiales y métodos. La actividad antifúngica fue evaluada siguiendo el protocolo Antifungal Susceptibility Testing Subcommittee of the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (AFST-EUCAST). Con las muestras más activas se evaluó la inhibición de la formación de tubo germinal y la gemación, la farmacodinamia mediante curvas de tiempo muerte y la interacción con itraconazol y anfotericina B. Se determinó la citotoxicidad mediante la técnica MTT. Resultados. Se encontró actividad en 17,57 % de las muestras. La mayor actividad se obtuvo con los aceites de Piper bredemeyeri Jacq y Lippia origanoides Kunth (B) y el extracto de Morinda royoc L. Las tres muestras inhibieron la formación de tubo germinal y la gemación. El aceite de P. bredemeyeri Jacq y el extracto de M. royoc L mostraron actividad fungicida con dos veces la concentración inhibitoria mínima. Se encontró un efecto sinérgico por la combinación del aceite de P. bredemeyeri Jacq e itraconazol, pero no con anfotericina B. Las muestras activas no fueron citotóxicas, excepto el aceite de P. bredemeyeri Jacq. Conclusión. Los resultados de este estudio sugieren que las plantas de Colombia son una fuente no explorada de compuestos con actividad anti-C. albicans, útiles para el desarrollo de nuevos productos terapéuticos.

Antifungal, cytotoxic and chemical analyses of essential oils of Lippia origanoides H.B.K grown in Colombia / Actividad antifúngica, citotó;xica y composición química de aceites esenciales de Lippia origanoides H.B.K recolectadas en Colombia

Introduction: Aspergillus fumigatus is most commonly associated to invasive aspergillosis. Strong antifungal activity against A. fumigatus of L. origanoides essential oil gives a new added value to this natural product from Boyacá-Colombia. Aims: The increase in fungal infections, the development of resistance and toxicity of wide-spectrum antifungals have led to a constant search for therapeutic alternatives. The chemical composition, antifungal and cytotoxic activity of nine essential oils obtained from L. origanoides were evaluated and the relationship between the antifungal activities of the oil and of its major components were explored. Methods and Results: Antifungal activity was determined following the protocols AFST-EUCAST for Candida krusei and C. parapsilosis, and CLSI-M38A for Aspergillus fumigatus and A. flavus. The GC-MS analysis identified three chemotypes: thymol, carvacrol and p-cymene/trans-beta-caryophyllene. The essential oil of the thymol chemotype was the most active in antifungal assays with MIC values of 157.5, 198.4, 125 and 31 μg ml-1 against C. parapsilosis, C. krusei, A. flavus and A. fumigatus, respectively. The major components carvacrol and thymol were not active against A. fumigatus at concentrations below 157.5 μg ml-1. In general, the oils were not cytotoxic. Conclusions: The essential oil of the thymol chemotype of L. origanoides from the region of Boyacá- Colombia showed the highest antifungal activity against A. fumigatus among all the oils and major components tested. Salud UIS 2011; 43 (2): 141-148.

Introducción: La infección por el hongo Aspergillus fumigatus está más comúnmente asociada a la aspergilosis invasiva. La fuerte actividad antimicótica del aceite esencial de L. origanoides contra A. fumigatus ha dado un nuevo valor agregado a este producto natural de Boyacá-Colombia. Objetivo: El aumento de las infecciones por hongos, el desarrollo de la resistencia y la toxicidad de los antifúngicos de amplio espectro han llevado a una constante búsqueda de alternativas terapéuticas. En este estudio fueron evaluados la composición química, la actividad antifúngica y citotóxica de nueve aceites esenciales obtenidos de L. origanoides; y la relación entre la actividad antifúngica de los aceites con respecto a la presencia de sus principales componentes. Métodos y Resultados: La actividad antifúngica se determinó siguiendo los protocolos AFST-EUCAST para Candida krusei y C. parapsilosis; y CLSI M38A para Aspergillus fumigatus y A. flavus. El análisis por GC-MS identificó tres quimiotipos: carvacrol timol y p-cymene/trans-beta-caryophyllene. El aceite esencial del quimiotipo timol fue el más activo en los ensayos antifúngicos con valores de MIC de 157,5, 198,4, 125 y 31 mg ml-1 frente a C. parapsilosis, C. krusei, A. flavus y A. fumigatus, respectivamente. El carvacrol y el timol, los principales componentes, no fueron activos frente a A. fumigatus en concentraciones inferiores a 157,5 g / ml-1. En general, los aceites no fueron citotóxicos. Conclusiones: El aceite esencial de L origanoides, quimiotipo timol, de la región de Boyacá-Colombia presentó la mayor actividad antifúngica frente a A. fumigatus entre todos los aceites evaluados; igualmente, sus principales componentes fueron los más activos en comparación a los otros quimiotipos. Salud UIS 2011; 43 (2): 141-148.

Actividad antimicótica, citotoxicidad y composición de aceites esenciales de plantas de la familia Labiatae / Antifungal activity, cytotoxicity and composition of essential oils from Asteraceae family plants

Introducción: Candida spp. y Aspergillus spp. son causa importante de infecciones a nivel mundial. Considerando la resistencia de estos patógenos a algunos de los antimicóticos disponibles, es necesaria la búsqueda de nuevos agentes antimicóticos. Diferentes aceites esenciales y extractos de plantas han mostrado actividad antimicótica in vitro. El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad antimicótica, citotóxica y la composición química de aceites esenciales de la familia Labiatae. Materiales y métodos: Se evaluó la actividad antimicótica de 22 aceites de plantas de la familia Labiatae contra C. parapsilosis ATCC 22019, C. krusei ATCC 6258, A. flavus ATCC 204304 y A. fumigatus ATCC 204305, siguiendo las técnicas estándar EUCAST y CLSI M38-A para levaduras y hongos filamentosos, respectivamente. Adicionalmente la actividad citotóxica se evaluó en la línea celular Vero mediante la técnica colorimétrica del MTT. La caracterización de los aceites esenciales se llevó a cabo por cromatografía de gases acoplada a masas. Resultados: El aceite esencial mas activo fue el de Minthostachys mollis frente a todas las cepas evaluadas con rangos concentraciones mínimas inhibitorias (CMIs) entre 250 y 375 µg/mL. El aceite de la planta Hyptis mutabilis mostró actividad frente a A. fumigatus (CMI = 396.8 µg/mL). Estos aceites esenciales no fueron citotóxicos sobre las células Vero. Los componentes principales de los aceites de las plantas M. mollis y H. mutabillis fueron epóxido de cis-piperitona y 1,8-cineol, respectivamente. Conclusiones: Los aceites esenciales de las plantas M. mollis y H. mutabillis mostraron actividad antimicótica y no fueron citotóxicos en células Vero.

Introduction: Aspergillus spp. and Candida spp. are important cause of infections worldwide. Considering the resistance of these pathogens to some antifungal agents, there is greater need to search for new antifungal agents. Many extracts and essential oils isolated from plants have shown to exert antifungal effects in vitro. The aim of this study was to evaluate the antifungal, cytotoxic effect, and chemical composition of essential oils of family Labiatae. Materials and methods: Antifungal activity of twenty two essential oils from Labiatae family was evaluated against C. parapsilosis ATCC 22019, C. krusei ATCC 6258, A. flavus ATCC 204304 y A. fumigatus ATCC 204305, following EUCAST and M38-A standard protocols for yeast and filamentous fungi, respectively. Additionally, cytotoxic activity was evaluated on Vero cell line by colorimetric assay MTT. Essential oils was characterized by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Results: The most active oil with all strains was obtained of Minthostachys mollis (MIC range 250 - 375 µg/mL). The essential oil from Hyptis mutabillis showed activity against A. fumigatus (GM-MIC = 396.8 µg/mL). These essential oils were not cytotoxic on Vero cells. The major components of essential oils from M. mollis and H. mutabillis were cis-piperitone epoxide and 1,8-cineol, respectively. Conclusions: Essential oils of H. mutabillis and M. mollis showed antifungal activity and they were not cytotoxic on Vero cells.

Composición química y actividad biológica de aceites esenciales de Calycolpus moritzianus recolectado en el Norte de Santander, Colombia / Chemical composition and biological activity of essential oils calycolpus moritzianus collectd in the Norte de Santander, Colombia

Introducción: actualmente, se están llevando a cabo estudios sobre la actividad biológica de AEs de plantas de la familia Myrtaceae. El objetivo de esta investigación fue la caracterización química y la evaluación de la actividad antimicótica, antitumoral y antiviral de 40 aceites extraídos de plantas de la especie Calycolpus moritzianus, comúnmente llamada “arrayán ó cínaro”, recolectadas en varias zonas del Norte de Santander, Colombia. Materiales y métodos: la actividad antimicótica se evaluó contra: Candida krusei, C. parapsilosis, Aspergillus fumigatus y A. flavus, siguiendo las técnicas estándar EUCAST y CLSI M38-A, respectivamente, para levaduras y hongos filamentosos. La citotoxicidad se evaluó en las líneas celulares tumorales (HeLa, Jurkat) y no tumorales (Vero) mediante la técnica fotocolorimétrica del MTT. La actividad antiviral in vitro, contra el virus Herpes simplex tipo HSV-1, se realizó mediante la “técnica de titulación del punto final (EPTT)”. Resultados y Discusión: los aceites X38 y X39, de muestras recolectadas en los municipios de Chinácota y Salazar, mostraron actividad contra C. krusei con valores de concentraciones inhibitorias mínimas de 500 µg/mL. Ninguno de los aceites fue citotóxico en células no tumorales Vero. Los aceites X9 y X10, procedentes de los municipios de Salazar y Pamplonita, fueron los más citotóxicos sobre células HeLa, a concentraciones de 37,8 ± 2.4 y 40,6 ± 2,6 µg/mL, respectivamente. La reducción de la carga viral en los cultivos celulares sólo fue lograda por el aceite X11. La actividad antimicótica y antitumoral de los aceites fue correlacionada con la composición de los componentes mayoritarios, evidenciándose la actividad del Terpinen-4-ol, (-) Limoneno, α –Pineno y Linalol.

Background: Essential oils of plants of the family Myrtaceae have been evaluated for different biological activities. The aim of this research was the chemical characterization and evaluation of antifungal, antiviral and cytotoxic activity of 40 essential oils extracted from Calycolpus moritzianus, commonly called “arrayán” or “cínaro”, collected in several areas of Norte de Santander, Colombia. Methods: antifungal activity was determined following the protocols AFST-EUCAST for Candida krusei and C. parasilopsis, and CLSI-M38A for Aspergillus fumigatus and A. flavus. Cytotoxicity was evaluated on tumoral (HeLa and Jurkat), and non tumoral (Vero) cell lines by the MTT photo-colorimetric technique The in vitro antiviral activity against Herpes simplex virus HSV-1 was determined by the end-point titration technique (EPTT). Results and Discussion: X38 and X39 oils of plants collected in regions of Chinácota and Salazar regions showed activity against C. krusei with minimal inhibitory concentration values of 500 µg/mL. None of the oils was cytotoxic in no-tumor (Vero) cells . Oils X9 and X10 of plants from regions of Salazar and Pamplonita were the most cytotoxic on HeLa cells at concentrations of 37,8 ± 2,4 and 40,6 ± 2,6 µg /mL, respectively. The reduction of viral load in cell cultures only was showed by X11 oil. Antifungal and antitumor activity of these oils was correlated with the composition of the major components showing activity for Terpinen-4-ol, (-) Limonene, Linalool and α-Pinene.

Citral and carvone chemotypes from the essential oils of Colombian Lippia alba (Mill.) N.E. Brown: composition, cytotoxicity and antifungal activity

Two essential oils of Lippia alba (Mill.) N.E. Brown (Verbenacea), the carvone and citral chemotypes and 15 of their compounds were evaluated to determine cytotoxicity and antifungal activity. Cytotoxicity assays for both the citral and carvone chemotypes were carried out with tetrazolium-dye, which showed a dose-dependent cytotoxic effect against HeLa cells. Interestingly, this effect on the evaluated cells (HeLa and the non-tumoural cell line, Vero) was lower than that of commercial citral alone. Commercial citral showed the highest cytotoxic activity on HeLa cells. The antifungal activity was evaluated against Candida parapsilosis, Candida krusei, Aspergillus flavus and Aspergillus fumigatus strains following the standard protocols, Antifungal Susceptibility Testing Subcommittee of the European Committee on Antibiotic Susceptibility Testing and CLSI M38-A. Results demonstrated that the most active essential oil was the citral chemotype, with geometric means-minimal inhibitory concentration (GM-MIC) values of 78.7 and 270.8 μg/mL for A. fumigatus and C. krusei, respectively. Commercial citral showed an antifungal activity similar to that of the citral chemotype (GM-MIC values of 62.5 μg/mL for A. fumigatus and 39.7 μg/mL for C. krusei). Although the citronellal and geraniol were found in lower concentrations in the citral chemotype, they had significant antifungal activity, with GM-MIC values of 49.6 μg/mL for C. krusei and 176.8 μg/mL for A. fumigatus.