Leishmanicidal compounds of Nectria pseudotrichia, an endophytic fungus isolated from the plant Caesalpinia echinata (Brazilwood)

BACKGROUND In a screen of extracts from plants and fungi to detect antileishmanial activity, we found that the ethyl acetate extract of the fungus Nectria pseudotrichia, isolated from the tree Caesalpinia echinata (Brazilwood), is a promising source of bioactive compounds. OBJECTIVES The aims of this study were to isolate and determine the chemical structures of the compounds responsible for the antileishmanial activity of the organic extract from N. pseudotrichia. METHODS Compounds were isolated by chromatographic fractionation using semi-preparative high-performance liquid chromatography, and their chemical structures were determined by analytical and spectral data and by comparison with published data. The antileishmanial activity of the isolated compounds was evaluated in intracellular amastigote forms of Leishmania (Viannia) braziliensis expressing firefly luciferase as reporter gene, and cytotoxicity was determined in Vero and THP-1 mammalian cell lines by MTT assay. FINDINGS Fractionation of the extract yielded seven compounds: 10-acetyl trichoderonic acid A (1), 6′-acetoxy-piliformic acid (2), 5′,6′-dehydropiliformic acid (3), piliformic acid (4), hydroheptelidic acid (5), xylaric acid D (6), and cytochalasin D (7). Compounds 1, 2 and 3 are reported here for the first time. Compounds 1, 2, and 5 were more active, with IC50 values of 21.4, 28.3, and 24.8 µM, respectively, and showed low toxicity to Vero and THP-1 cells. MAIN CONCLUSIONS N. pseudotrichia produces secondary metabolites that are more toxic to intracellular amastigote forms of L. (V.) braziliensis than to mammalian cells.

Investigação da Atividade e Mecanismos de Ação Leishmanicida e/ou Tripanocida de Produtos Naturais e um Derivado

No Brasil, a doença de Chagas e as leishmanioses têm importante impacto na saúde pública. Os fármacos usados no tratamento dessas enfermidades apresentam limitações que tornam necessária a busca por novas alternativas terapêuticas. Nesse sentido, no presente estudo foram selecionados sete produtos naturais bioativos (PNB) e um derivado de produto natural (dPNB) e suas atividades tripanocida e leishmanicida foram determinadas e/ou confirmadas. A eleuterine, a tiofenonaftoquinona (TNQ) e a aurentiacina foram descritas como leishmanicidas pela primeira vez, sendo suas atividades antiamastigota de 99, 99 e 98 %, respectivamente. O lapachol, a chalcona 1 e a chalcona 2 tiveram o efeito leishmanicida confirmado com atividade de 85, 99 e 99 %, respectivavente. Nenhuma substância foi considerada ativa no modelo de T. cruzi utilizado. Devido às quantidades de substâncias disponíveis, apenas o lapachol e a TNQ tiveram seus mecanismos de ação leishmanicida estudados. As concentrações inibitórias de 50% (CI50) da TNQ foram inferiores àquelas do lapachol em promastigotas (2 e 25 μM), amastigotas recuperadas de lesão (22 e 224 μM) e amastigotas intracelulares (7,4 e 84 μM).

A razão entre a CI50 em amastigotas intracelulares e macrófagos foi utilizada para o cálculo do índice de seletividade, sendo este 3,8 para o lapachol e 7,7 para a TNQ. Os PNB e dPNB leishmanicida foram avaliados quanto à atividade inibitória da enzima tripanotiona redutase (TR), sendo que nenhum foi capaz de inibir a enzima. Os efeitos induzidos por TNQ e lapachol sobre a atividade mitocondrial de promastigotas foram avaliados por citometria de fluxo e respirometria. O tratamento com lapachol induziu perda do potencial de membrana mitocondrial e reduziu o consumo de oxigênio pelos parasitos. Por sua vez, a TNQ não alterou esses parâmetros. Análises de microscopia eletrônica de transmissão mostraram que o tratamento com lapachol ou TNQ induziu danos no complexo de Golgi e na bolsa flagelar, formação de vesículas e perfil de autofagia. O lapachol, mas não a TNQ, também induziu alterações ultraestruturais nas mitocôndrias das promastigotas. Em conjunto, os resultados permitem propor que a mitocôndria seja um importante alvo celular para o lapachol. Uma vez que a TNQ não causou alterações na mitocôndria dos parasitos, mas induziu danos em outras organelas, pode-se propor que seu mecanismo de ação esteja relacionado à indução de estresse oxidativo. Este trabalho reforça a importância dos PNB na descoberta de novas substâncias bioativas, as quais podem ser objeto de estudos de mecanismos de ação, a fim de se expandir o conhecimento disponível para o processo de desenvolvimento de novos fármacos usados para o tratamento de endemias que afligem milhões de pessoas como as leishmanioses e a doença de Chagas.

Investigação da Atividade e Mecanismos de Ação Leishmanicida e/ou Tripanocida de Produtos Naturais e um Derivado / Research Activity and Mechanisms of Action leishmanicidal and / or trypanocide Natural Products and Derivatives

No Brasil, a doença de Chagas e as leishmanioses têm importante impacto na saúde pública. Os fármacos usados no tratamento dessas enfermidades apresentam limitações que tornam necessária a busca por novas alternativas terapêuticas. Nesse sentido, no presente estudo foram selecionados sete produtos naturais bioativos (PNB) e um derivado de produto natural (dPNB) e suas atividades tripanocida e leishmanicida foram determinadas e/ou confirmadas. A eleuterine, a tiofenonaftoquinona (TNQ) e a aurentiacina foram descritas como leishmanicidas pela primeira vez, sendo suas atividades antiamastigota de 99, 99 e 98 %, respectivamente. O lapachol, a chalcona 1 e a chalcona 2 tiveram o efeito leishmanicida confirmado com atividade de 85, 99 e 99 %, respectivavente. Nenhuma substância foi considerada ativa no modelo de T. cruzi utilizado. Devido às quantidades de substâncias disponíveis, apenas o lapachol e a TNQ tiveram seus mecanismos de ação leishmanicida estudados. As concentrações inibitórias de 50% (CI50) da TNQ foram inferiores àquelas do lapachol em promastigotas (2 e 25 μM), amastigotas recuperadas de lesão (22 e 224 μM) e amastigotas intracelulares (7,4 e 84 μM)...