Amoebicidal and trichomonicidal capacity of polymeric nanoparticles loaded with extracts of the plants Curcuma longa (Zingiberaceae) and Berberis vulgaris (Berberidaceae) / Capacidad amebicida y tricomonicida de nanopartículas poliméricas cargadas con extractos de las plantas Curcuma longa (Zingiberaceae) y Berberis vulgaris (Berberidaceae)

Abstract Introduction: Pathogenic protozoans, like Entamoeba histolytica and Trichomonas vaginalis, represent a major health problem in tropical countries; and polymeric nanoparticles could be used to apply plant extracts against those parasites. Objective: To test Curcuma longa ethanolic extract and Berberis vulgaris methanolic extracts, and their main constituents, against two species of protozoans. Methods: We tested the extracts, as well as their main constituents, curcumin (Cur) and berberine (Ber), both non-encapsulated and encapsulated in polymeric nanoparticles (NPs), in vitro. We also determined nanoparticle characteristics by photon correlation spectroscopy and scanning electron microscopy, and hemolytic capacity by hemolysis in healthy erythrocytes. Results: C. longa consisted mainly of tannins, phenols, and flavonoids; and B. vulgaris in alkaloids. Encapsulated particles were more effective (P < 0.001); however, curcumin and berberine nanoparticles were the most effective treatments. CurNPs had IC50 values (µg/mL) of 9.48 and 4.25, against E. histolytica and T. vaginalis, respectively, and BerNPs 0.24 and 0.71. The particle size and encapsulation percentage for CurNPs and BerNPs were 66.5 and 73.4 nm, and 83.59 and 76.48 %, respectively. The NPs were spherical and significantly reduced hemolysis when compared to non-encapsulated extracts. Conclusions: NPs represent a useful and novel bioactive compound delivery system for therapy in diseases caused by protozoans.

Resumen Introducción: Los protozoos patógenos, como Entamoeba histolytica y Trichomonas vaginalis, representan un importante problema de salud en los países tropicales; y se podrían usar nanopartículas poliméricas para aplicar extractos de plantas contra esos parásitos. Objetivo: Probar los extractos etanólicos de Curcuma longa y Berberis vulgaris, y sus principales constituyentes, contra dos especies de protozoos. Métodos: Probamos los extractos, así como sus principales constituyentes, curcumina (Cur) y berberina (Ber), tanto no encapsulados como encapsulados en nanopartículas poliméricas (NPs), in vitro. También determinamos las características de las nanopartículas por espectroscopía de correlación de fotones y microscopía electrónica de barrido, y la capacidad hemolítica por hemólisis en eritrocitos sanos. Resultados: C. longa tenía principalmente: taninos, fenoles y flavonoides; y B. vulgaris, alcaloides. Las partículas encapsuladas fueron más efectivas (P < 0.001); sin embargo, las nanopartículas de curcumina y berberina fueron los tratamientos más efectivos. CurNPs tenía valores IC50 (µg/mL) de 9.48 y 4.25, contra E. histolytica y T. vaginalis, respectivamente, y BerNPs 0.24 y 0.71. El tamaño de partícula y el porcentaje de encapsulación para CurNPs y BerNPs fueron: 66.5 y 73.4 nm, y 83.59 y 76.48 %, respectivamente. Los NP son esféricos y redujeron significativamente la hemólisis en comparación con los extractos no encapsulados. Conclusiones: Las NP representan un sistema de administración de compuestos bioactivos útil y novedoso para la terapia enfermedades causadas por protozoos.

Evaluación antimicrobiana y coagulante de extractos de cinco vegetales de interés etnobotánico / Antimicrobial and coagulating evaluation of extracts of five vegetables of ethnobotanical interest

Resumen Objetivo: Evaluar la actividad antibacteriana de los extractos de Mimosa tenuiflora, Equisetum arvense, Syzygium aromaticum, Lippia graveolens y Aloe vera contra cepas bacterianas de S. mutans (ATCC700611) y S. sobrinus (ATCC33478) comparado con clorhexidina a 1200 µg/mL (0.12%) y la actividad coagulante en sangre humana. Materiales y métodos: Estudio comparativo, abierto, experimental, prospectivo y transversal in vitro. Se realizaron diluciones a 500 y 1000 µg/mL de cinco extractos y se probaron por triplicado contra microorganismos orales por medio de técnica de pozo en agar y en la evaluación de la actividad coagulante se probaron los cinco extractos por triplicado en sangre humana evaluando TP (tiempo de protrombina) y TTPa (tiempo de tromboplastina parcial activado) mediante coagulómetro. Resultados: El extracto de Lippia graveolens a 500 y 1000 µg/mL mostró un promedio de halos de inhibición sobre S. mutans de 26mm con respecto a clorhexidina a 1200 µg/mL que mostró un promedio de 15mm. Contra cepas de S. sobrinus mostraron un promedio de 19mm a 500 µg/mL y 23mm a 1000 µg/mL con respecto a 15mm de clorhexidina. El valor de TP (tiempo de protrombina) de la muestra de sangre fue 12.27 segundos, al aplicarle E. arvense y S. aromaticum ambos a 1000 µg/mL presentaron tiempos de 13.37 segundos. En cuanto al tiempo de tromboplastina parcial activada (TTPa) el valor de la muestra sin extracto fue 32.63 segundos, al aplicar M. tenuiflora a 500 µg/mL se aumentó el tiempo a 39.17 segundos. Conclusiones: Se concluye que Lippia graveolens tiene mejor efecto antibacteriano contra micrrorganismos orales y M. tenuiflora fue el extracto que aumentó por más tiempo el valor de TTPa.

Abstract Objective: To evaluate the antimicrobial and coagulating activity from five vegetables of ethnobotanical interest extracts (Mimosa tenuiflora, Equisetum arvense, Syzygium aromaticum, Lippia graveolens and Aloe vera). Materials and methods: It was a Comparative, open, experimental, prospective and cross-sectional study through antimicrobial evaluation of the five extracts against bacterial strains of S. mutans (ATCC700611) and S. sobrinus (ATCC33478) by means of agar well technique and an evaluation of coagulating activity by measuring TP (prothrombin time) and APTT (activated partial thromboplastin time) using a coagulometer and comparing the results with those of a healthy patient. Results: It was found that the antimicrobial activity of the extracts on S. mutans at 500 and 1000ppm is statistically significant in the extracts of E. arvense and L. graveolens (p= 0.0057) and (p= 0.0000) respectively and on strains of S. sobrinus from the extracts of A. vera (p= 0.0011) and L. graveolens (p= 0.0089) in both concentrations, which show an antimicrobial effect superior to chlorhexidine. The PT patient's (prothrombin time) value was 12.27 seconds, no statistical difference was observed with a value of (p<0.05), however, E. arvense and S. aromaticum, both at 1000ppm, presented times of 13.37 seconds and at the activated partial thromboplastin time (PTPA) the value of the patient was 32.63 seconds, highlighting M. tenuiflora at 500 ppm, which presented times of 39.17 seconds. Conclusions: The extracts described above contain chemical compounds that are valuable alternatives against microorganisms and oral treatments, and it is also very important that research suggests materials and medications that are effective in the treatment of patients and that do not represent a health risk.

Preparation of polymer nanoparticles loaded with Syzygium aromaticum essential oil: an oral potential application / Preparación de nanoparticulas polimericas cargadas con aceite esencial de Syzygium aromaticum: una potencial aplicación oral

Due to the biological activities of Syzygium aromaticum essential oil, its incorporation in methacrylate polymeric (Eudragit E100) nanoparticles (NP), physical characterization, and antimicrobial essays were evaluated. The clove bears great potential for applications in dentistry. The oil was obtained by hydrodistillation and oil loaded NP using the nanoprecipitation method. Particle size and polydispersity index were determined by photon correlation spectroscopy, and physical morphology by electron microscopy. Loading capacity and in vitro eugenol release were evaluated by gas mass chromatography, and the antimicrobial activity of oil loaded-NP was calculated against Streptococcus mutans. Different chemical ingredients were characterized, and eugenol was the principal compound with 51.55%. Polymer content was directly related to NP homogenous size, which was around 150 nm with spherical morphology. A 73.2% loading capacity of eugenol was obtained. Oil loaded NP presented a fickian-type release mechanism of eugenol. Antimicrobial activity to 300 µg/mL was obtained after 24 h.

Debido a las actividades biológicas del aceite esencial de Syzygium aromaticum, se evaluó su incorporación en nanopartículas (NP) de metacrilato polimérico (Eudragit E100), su caracterización y ensayos antimicrobianos. El clavo tiene un gran potencial para aplicaciones en odontología. El aceite se obtuvo por hidrodestilación y las NP cargado de aceite utilizando el método de nanoprecipitación. El tamaño de partícula y el índice de polidispersidad se determinaron mediante espectroscopia de correlación fotónica y su morfología por microscopía electrónica. La capacidad de carga y la liberación de eugenol in vitro se evaluaron mediante cromatografía de gases en masa, y la actividad antimicrobiana se evaluó contra Streptococcus mutans. Se caracterizaron diferentes ingredientes químicos, siendo el eugenol el principal compuesto con 51.55%. El contenido de polímero se relacionó directamente con el tamaño homogéneo de NP, que fue de alrededor de 150 nm con morfología esférica. Se obtuvo un 73,2% de capacidad de carga de eugenol. El aceite cargado en NP presentó un mecanismo de liberación de eugenol de tipo fickiano. La actividad antimicrobiana a 300 µg/mL se obtuvo después de 24 h.

Berberina, curcumina y quercetina como potenciales agentes con capacidad antiparasitaria

Introducción: El uso indiscriminado de agentes antiparasitarios ha resultado en el establecimiento de resistencia a ellos. Por lo cual es necesario el desarrollo de nuevas alternativas de tratamiento. Los productos naturales poseen diversas cualidades como posibles coadyuvantes en terapias contra distintos agentes etiológicos, entre los que destaca sus efectos antiparasitarios. Objetivo: Evaluar la actividad antiparasitaria, antioxidante, citotóxica y citoprotectora de Berberina (Ber), Curcumina (Cur) y Quercetina (Qr). Metodología: Se prepararon soluciones de Ber, Cur y Qr grado analítico y se realizaron alícuotas a diferentes concentraciones para su evaluación en contra de: Entamoeba histolytica, Trichomonas vaginalis y Strongyloides venezuelensis, paraello, se determinó la concentración inhibitoria media (IC50), además se determinó la capacidad antioxidante (CE50) mediante la prueba de DPPH, ambos por la prueba de Probit. Mediante la técnica de hemólisis se determinó la actividad citotóxica y citoprotectora, se aplicó Anova y la prueba de Tukey para determinar la diferencia de las medias en los tratamientos evaluados. Resultados: Ber, Cur y Qr, presentaron actividad en contra de E. histolytica, T. vaginalis y S. venezuelensis in-vitro. Ber presentó IC50 de 1.7, 1.2 y 1.9 μM respectivamente siendo más efectivo en comparación de Cur con IC50 de 55.3, 40.6 y 13.7 μM o Qr con IC50 de 147.2, 93.2 y 110.9 μM, sin embargo, la mejor actividad antioxidante (EC50 = 1.1 μg/ml), citoprotectora y menos hemolítica, fue presentada por Qr (P < 0.001) en comparación con el control evaluado. Conclusiones: Los metabolitos de origen natural berberina, curcumina y quercetina, poseen actividad en contra de trofozoítos de E. histolytica, T. vaginalisy larvas de S. venezuelensis en dosis bajas comparables con los fármacos de referencia para el caso de Ber. Además, estos productos de origen natural, no sintético podrían ser objeto de futuras investigaciones para coadyuvar al tratamiento de parasitosis, ya que, en dosis bajas, mostraron actividad antioxidante sin mostrar hemólisis considerable en eritrocitos humanos.

Introduction: The indiscriminate use of antiparasitic agents has resulted in the establishment of resistance to them. Therefore, the development of new treatment alternatives is necessary. Natural products have various qualities as possible adjuvants in therapies against different etiological agents, among which its antiparasitic effects stand out. Objective: To evaluate the antiparasitic, antioxidant, cytotoxic, and cytoprotective activity of Berberine (Ber), Curcumin (Cur), and Quercetin (Qr). Methods: Analytical grade Ber, Cur, and Qr solutions were prepared, and aliquots were made at different concentrations for their evaluation against Entamoeba histolytica, Trichomonas vaginalis, and Strongyloides venezuelensis. To do this, the mean inhibitory concentration (IC50) was determined, and the antioxidant capacity (EC50) was also determined by the DPPH assay, both using the Probit statistical test. The cytotoxic and cytoprotective activity was determined by the hemolysis technique, Anova and Tukey's test were applied to determine the difference in the means in the treatments evaluated. Results: Ber, Cur, and Qr, showed activity against E. histolytica, T. vaginalis, and S. venezuelensisin-vitro. Ber presented IC50 of 1.7, 1.2, and 1.9 μM respectively, being more effective compared to Cur with IC50 of 55.3, 40.6, and 13.7 μM, or Qr with IC50 of 147.2, 93.2, and 110.9 μM, however, the best antioxidant activity (EC50 = 1.1 μg/ml), cytoprotective and less hemolytic, was presented by Qr (P < 0.001) compared to the evaluated control. Conclusions: The metabolites of natural origin berberine, curcumin, and quercetin, have activity against trophozoites of E. histolytica, T. vaginalis and larvae of S. venezuelensis in low doses comparable to the reference drugs in the case of Ber. Furthermore, these non-synthetic products of natural origin could be the subject of future research to help treat parasitosis, since in low doses, they showed antioxidant activity without showing considerable cytotoxicity in human erythrocytes.

Intoxicación por carbamazepina: reporte de un caso tratado con hemodiálisis de alto flujo / Carbamazepine poisoning: case report treated with high-flux hemodialysis / Intoxicação por carbamazepina: relato de um caso tratado com hemodiálise de alto fluxo

Resumen: La carbamazepina es un medicamento que en sobredosis puede causar alteraciones neurológicas y cardiovasculares que ponen en peligro la vida, ya sea por efecto directo o por su metabolito activo 10,11-epóxido. En los pacientes intoxicados con carbamazepina que presentan una mala respuesta al tratamiento inicial o una intoxicación severa, puede requerirse el empleo de técnicas extracorpóreas de eliminación como la hemodiálisis o la hemoperfusión. Describimos el caso de una mujer de 71 años que ingirió una sobredosis de carbamazepina, diazepam y zolpidem en un intento suicida, la cual no respondió favorablemente al tratamiento conservador, por lo que fue necesario llevar a cabo dos sesiones de hemodiálisis de alto flujo. Al término de las sesiones, se normalizó la concentración sérica de carbamazepina y la paciente mostró mejoría de su condición clínica. Con el desarrollo de membranas de hemodiálisis de alto flujo, ha sido posible incrementar el aclaramiento de xenobióticos que eran considerados como moderadamente dializables, lo cual podría ampliar las expectativas respecto a la utilidad de la hemodiálisis en el tratamiento de los pacientes intoxicados por éste y otros xenobióticos.

Abstract: Carbamazepine is a drug that in overdose can cause life-threatening neurological and cardiovascular abnormalities, either by direct effect or by its active metabolite 10,11-epoxide. In carbamazepine poisoned patients with poor response to initial treatment or severe poisoning, may require the use of extracorporeal elimination techniques such as hemodialysis or hemoperfusion.We describe the case of a 71-year-old woman who ingested an overdose of carbamazepine, diazepam and zolpidem in a suicide attempt, who did not respond favorably to the conservative treatment, so it was necessary to conduct two sessions of high-flux hemodialysis. At the end of the sessions the serum concentration of carbamazepine was normalized and patient showed improvement in her clinical condition. With the development of high-flux hemodialysis membranes it has been possible to increase the clearance of xenobiotics that were considered as moderately dialyzable, which could extend the expectations regarding the usefulness of hemodialysis in the treatment of poisoned patients by this and other xenobiotics.

Resumo: A carbamazepina é um medicamento que em caso de sobredosagem pode causar alterações neurológicas e cardiovasculares potencialmente fatais, seja por efeito direto ou por seu metabólito ativo 10,11-epóxido. Em pacientes intoxicados com carbamazepina que apresentam uma pobre resposta ao tratamento inicial ou envenenamento grave o uso de técnicas de eliminação extracorpórea como hemodiálise ou hemoperfusão pode ser necessário. Descrevemos o caso de uma mulher de 71 anos que ingeriu uma dose excessiva de carbamazepina, diazepam e zolpidem em uma tentativa de suicídio, que não respondeu favoravelmente ao tratamento conservador, por isso foi necessário realizar duas sessões de hemodiálise de alto fluxo. Ao final das sessões a concentração sérica de carbamazepina foi normalizada e a paciente apresentou melhora em sua condição clínica. Com o desenvolvimento de membranas de hemodiálise de alto fluxo foi possível aumentar a depuração de xenobióticos considerados moderadamente dialisáveis, o que poderia ampliar as expectativas em relação à utilidade da hemodiálise no tratamento de pacientes intoxicados por este e outros xenobióticos.

Obtaining the essential oil of Syzygium aromaticum, identification of eugenol and its effect on Streptococcus mutans / Obtención del aceite esencial de Syzygium aromaticum, identificación del eugenol y su efecto sobre Streptococus mutans

Dental caries is a disease which affects the human oral cavity. Currently, the search for active principles of plants with antimicrobial effect seems promising for dental therapy. In this article the activity of the essential oil of Syzygium aromaticum (clove) was evaluated with an emphasis on its antimicrobial properties. The oil was obtained by hydrodistillation, characterized by thin layer chromatography and chemical tests. The main compound was identified in the oil obtained from the flower buds and its antibacterial activity against plank¬tonic cells Streptcoccus mutans ATCC700611 was assessed by performing serial dilutions, from 15 up to 1000 ug/mL, compared with 0.12 percent chlorhexidine and dimethylsulfoxide. MIC was also determined. Subsequently, UFC was analyzed and compared with CMR Test Ivoclar Vivadent. The efficiency in obtaining the oil was 2.20 percent. By using the CCD technique, a fraction was revealed by UV light, corresponding to eugenol. It had a good response for triterpenoids and flavonoids. It showed greater antimicrobial activity at concentrations of 1000, 500 and 250ug/ ml. The MIC and MBC of the oil was 125 to 250ug/mL, respectively. Eugenol was found as an active principle in the oil obtained. Currently, the impact of using plant extracts has favored the evaluation of alternative, effective and biocompatible antibacterial agents for the formulations of oral hygiene products applied to the prevention or treatment of oral diseases.

La caries dental es una enfermedad que afecta la cavidad oral en los humanos. Actualmente la búsqueda de principios activos de plantas con efecto antimicrobiano representa una promesa en la terapia Odontológica. El presente trabajo, evaluó la actividad, del aceite esencial de Syzygium aromaticum (clavo) con énfasis en su propiedad antimicrobiana. El aceite fue obtenido por hidrodestilación, caracterizado por cromatografía en capa delgada y pruebas químicas. Se iden¬tificó el compuesto principal en el aceite obtenido de los botones florales y se evaluó su actividad antibacteriana contra células plantónicas de Streptcoccus mutans ATCC (700611) realizándose diluciones seriadas; desde 15 hasta 1000ug/mL, comparándose con clorhexidina al 0.12 por ciento y dimetilsulfóxido, además se determinó la CMI. Posteriormente, se analizó las UFC, comparándose con el Test CMR® Ivoclar Vivadent. La eficiencia en la obtención del aceite fue de 2.20 por ciento. Por la técnica de CCD se identificó una fracción al revelado UV, corres¬pondiente al eugenol. Presentó respuesta positiva para flavonoides y triterpenos. Mostró mayor actividad antimicrobiana a las concentraciones de 1000, 500 y 250 ug/mL. La CMI y CMB del aceite, resultó a 125 y 250 ug/mL respectivamente. Se comprobó la presencia del eugenol como principio activo en el aceite obtenido. Actualmente la proyección del uso de extractos de plantas ha favorecido la evaluación de agentes antibacterianos alternos, eficaces y biocompatibles para su empleo en las formulaciones de productos de higiene bucal aplicados a la prevención o tratamiento de enfermedades orales.