Evaluación de la actividad leishmanicida in vitro de extractos de Annona cherimolioides / Assessment of the in vitro leishmanicide activity of Annona cherimolioides extracts

INTRODUCCIÓN: la utilización de nuestra flora permite un acercamiento en la búsqueda de nuevas sustancias con alto nivel de bioactividad característico de la familia Annonaceae, en donde se reportan una serie de metabolitos secundarios muy promisorios para combatir estos patógenos. OBJETIVO: evaluar la actividad leishmanicida sobre amastigotes intracelulares de Leishmania (V.) panamensis y la actividad tóxica en macrófagos humanos y Artemia salina. MÉTODOS: se aplicó cromatografía de columna y cromatografía en capa preparativa para la extracción y el aislamiento de los alcaloides presentes en la corteza de tallo de Annona cherimolioides Triana & Planch. Extractos y fracciones alcaloidales se evaluaron para determinar la actividad leishmanicida por medio de citometría de flujo, además de la actividad citotóxica sobre la línea celular U937 y sobre macrófagos peritoneales de hámster. La actividad citotóxica in vivo fue evaluada sobre Artemia salina. RESULTADOS: se obtuvo un compuesto depurado, en el cual se determinó la presencia de un núcleo aporfínico según resonancia magnética nuclear 1-H y espectrofotometría. No se encontró actividad contra los parásitos de Leishmania. El extracto crudo mostró mayor toxicidad sobre Artemia salina, mientras que el compuesto depurado mostró una citotoxicidad moderada sobre la línea celular U937. CONCLUSIONES: se encontró una actividad citotóxica selectiva contra las células tumorales (línea celular U937), en comparación con la toxicidad observada en células en cultivo primario (no tumorales). Debido a la citotoxicidad mostrada sobre la línea celular U937, no se pudo determinar la concentración efectiva de los extractos contra amastigotes intracelulares, por lo que se hace necesario continuar las evaluaciones en los sistemas in vitro utilizando células no tumorales.

INTRODUCTION: the use of our flora allows a approach to search of new substances with a high level of bioactivity characteristic of the Annonaceae family where it is reported a series of secondary metabolites very promissory to attack these pathogens. OBJECTIVE: to assess the leishmanicidal activity on intracellular amastigotes of Leishmania (V) panamensis and the toxic activity on human macrophages and Artemia salina. METHODS: it was applied the column chromatography and the preparative layer chromatography for extraction and isolation of alkaloids present in the stem bark of Annona cherimolioides Triana & Planch. Alkaloid extracts and fractions were assessed to determine the leishmanicidal activity by flow cytometry as well as cytotoxic activity on the U937 cellular line and on the peritoneal macrophages of hamster. The in vivo cytotoxic activity was assessed on Artemia salina. RESULTS: a purifying compound was obtained in which the presence of an aporphine nucleus was determined by 1-H nuclear magnetic resonance and spectrophotometry. There wasn't activity against the Leishmania parasites. The crude extract showed the highest toxicity on Artemia salina whereas the purifying compound showed a moderate toxicity on the U937 cell line. DISCUSSION: there was a selective cytotoxic activity against tumoral cells (U397 cell line) compared to toxicity seen in the primary culture (non-tumoral). Due to the cytotoxicity showed on the above cell line, it was impossible to determine the effective concentration of extracts against intracellular amastigotes, thus it is necessary to continue the assessments of in vitro systems using non-tumoral cells.

Actividad citotóxica y leishmanicida in vitro del aceite esencial de manzanilla (Matricaria chamomilla) / In vitro leishmanicidal and cytotoxic activities of Matricaria chamomilla essential oil

Este estudio describe la evaluación de las actividades citotóxica y leishmanicida del aceite esencial de Matricaria chamomilla, una planta conocida como “manzanilla” a la que se le atribuye una variedad de usos en la medicina tradicional. La actividad del aceite esencial se evaluó in vitro contra amastigotes axénicos de L. (V) braziliensis, a concentraciones menores o iguales que 250μg/ml, y amastigotes intracelulares de L. (V) braziliensis y L. (V) panamensis, a concentraciones menores o iguales que 30μg/ml. Por su parte, la actividad citotóxica se evaluó contra células mamíferas de la línea promonocítica humana U-937, a concentraciones por debajo de 1,0 mg/ml. El aceite esencial de manzanilla mostró ser activo contra amastigotes intracelulares de L. (V) panamensis y L. (V) braziliensis (CE50 de 2,87 y 10,30μg /ml, respectivamente). Aunque el aceite esencial de manzanilla también mostró ser potencialmente tóxico para las células mamíferas (CL50 de 30,21μg /ml), esta toxicidad fue similar a la mostrada por la Anfotericina B (CL50 de 31,39μg /ml). El aceite esencial de manzanilla no mostró actividad contra las formas axénicas de L. (V) braziliensis, demostrando la importancia del metabolismo del compuesto en el interior de la célula para que se produzca el metabolito activo contra el parásito. Estos resultados aportan bases para sugerir que el aceite esencial de manzanilla tiene potencial para el desarrollo de medicamentos contra Leishmania, el cual debe ser validado en estudios futuros in vivo en modelos animales.

This study describes the evaluation of cytotoxic and leishmanicidal activities for Matricaria chamomilla essential oil. M. chamomilla is a plant commonly named “manzanilla” that has many uses in traditional medicine. The activity of essential oil was evaluated in vitro against axenic amastigotes of L. (V) braziliensis at concentrations lower than or equal to 250μg/ml and intracellular amastigotes of L. (V) braziliensis and L. (V) panamensis at concentrations lower than or equal to 30μg/ml. On other hand, the cytotoxic activity was assessed against mammalian cells of the promonocytic human cell line U937 at concentrations below 1.0mg/ml. The essential oil of M. chamomilla showed activity against intracellular amastigotes of L. (V) panamensis and L. (V) braziliensis (EC50 of 2.87 and 10.30μg/ml, respectively). Although the essential oil of M. chamomilla also shown to be potentially toxic to mammalian cells LC50 of 30.21μg ml) this toxicity was similar to that shown by Amphotericin B (LC50 of 31.39μg/ml). This essential oil showed no activity against axenic forms of L. (V) braziliensis suggesting the importance of the compound metabolism inside cells to produce the metabolite that would be active against parasites. These results suggest that the essential oil of M. chamomilla has potential for development of drugs anti- Leishmania that must be validated in future studies in vivo using animal models.

SÍNTESIS Y ACTIVIDADES LEISHMANICIDA Y CITOTÓXICA in vitro DE ANÁLOGOS 2-ARILQUINOLINAS / SYNTHESIS AND in vitro LEISHMANICIDAL AND CYTOTOXIC ACTIVITIES OF 2-STYRYLQUINOLINES ANALOGS

Actualmente la quimioterapia de la leishmaniasis es promisoria, sin embargo aun no se dispone de un medicamento adecuado. Varias quinolinas sustituidas han presentado actividad in vitro contra agentes causales de leishmaniasis cutánea, leishmaniasis visceral, tripanosomiasis africana y enfermedad de Chagas. En este trabajo se sintetizan seis 2-arilquinolinas derivadas de la galipeina mediante condensación de Perkin a partir de quinaldina y aldehídos aromáticos. La actividad leishmanicida se evalúa en amastigotes axénicos y la actividad citotóxica en células U-937. Todos los compuestos muestran ser activos contra leishmania panamensis pero también contra células mamíferas. Los compuestos estirilquinolinas 2-[(E)-2-(2,5-dimetoxifenil)etenil]quinolina (1), 2-[(E)-2-(2,3-dimetoxifenil)etenil]quinolina (2) y N-{4-[(E)-2-quinolin-2-iletenil]fenil}acetamida (3) son mas activos sobre amastigotes axénicos (CE50 = 3,7; 4,5 y 19,1μg/mL) e intracelulares (CE50 = 1,4; 1,8 y 1,7μg/mL), en comparación con los derivados hidrogenados 2-[2-(2,5-dimetoxifenil)etil]quinolina (1a), 2-[2-(2,3-dimetoxifenil)etil]quinolina (2a) y N-[4-(2-quinolin-2-iletil)fenil]acetamida (3a) (CE50= 31,1; 23,6 y 59,3μg/mL). Todos los compuestos muestran también actividad contra células U-937 con CE50 de 3,7; 6,2 y 4,5μg/mL para las estirilquinolinas 1, 2 y 3, respectivamente y CE50 de 16,0; 12,9 y 20,2μg/mL para los derivados hidrogenados 1a, 2a y 3a, respectivamente. Aunque el proceso de hidrogenación produjo una disminución tanto de la actividad leishmanicida como de la actividad citotóxica, la actividad leishmanicida mostrada por los compuestos de tipo 2-estirilquinolinas les confiere un potencial como moléculas candidatas para el desarrollo de compuestos anti-leishmania.

The search of new treatments for leishmaniasis is an active task nowadays, since there is a lack of non-toxic, cheap and non-resistant medication. In the literature several quinolines have shown in vitro activity against agents of cutaneous leishmaniasis, visceral leishmaniasis, African trypanosomiasis and Chagas diseases. Six 2-styrylquinolines derived from galipeine were synthesized by Perkin condensation of quinaldine with aromatic aldehydes. Leishmanicidal activity was estimated for leishmania panamensis at the amastigote form and cytotoxic activity against U-937 cells. All compounds showed activity against both L. panamensis and U-937 cells. (E)-2-(2,5-dimethoxyphenyl)ethenyl)quinoline (1), (E)-2-(2,3-dimethoxyphenyl)ethenyl)quinoline (2) and (E)-N-[4-(2-quinolin-2-yl-ethenyl)phenyl]acetamide (3) were more active against axenic (EC50= 3.7, 4.5 and 19.1μg/mL) and intracellular amastigotes (EC50= 1.4, 1.8 and 1.7μg/ml, respectively), in comparison with hydrogenated derivatives 2-[2-(2,5-dimethoxyphenyl)ethyl]quinoline (1a), 2-[2-(2,3-dimethoxyphenyl)ethyl]quinoline (2a) and N-[4-(2-quinolin-2-ylethyl)phenyl]acetamide (3a) (CE50= 31.1, 23.6 and 59.3μg/mL, respectively). All compounds were also active against the U-937 cells. Styrylquinolines 1, 2 and 3 showed a LC50 of 3.7, 6.2 and 4.5μg/mL, respectively and the hydrogenated derivatives 1a, 2a and 3a showed a LC50 of 16.0. 12.9 and 20.2μg/mL, respectively. Although hydrogenation reduced the leishmanicidal and cytotoxic activities, the activity showed against leishmania parasites suggests this compound series has potential as drug candidates for the treatment of leishmaniasis.

Actividad leishmanicida de los extractos metanólicos de cuatro ecotipos de Lepidium peruvianum, Chacón (Brassicaceae)

El tratamiento clásico de la leishmaniosis cutánea consiste en la inyección de 15-20 ampollas de Glucantine lo que ocasiona efectos secundarios, este hecho justifica la búsqueda de nuevos medicamentos motivando la presente investigación. El objetivo fue evaluar in vitro la actividad leishmanicida de los extractos metanólicos (EM) de los ecotipos blanco, rojo, morado y negro de Lepidium peruvianum, Chacón (también conocida como Lepidium meyenii Walp.), sobre el crecimiento de Leishmania braziliensis peruviana. Los promastigotes alcanzaron la fase de crecimiento exponencial al quinto día de cultivo a 27 ºC en el medio bifásico Columbia, suplementado con 15% de sangre desfibrinada de carnero, en ese momento se enfrentaron, por separado, con los EM a concentraciones de 50, 100, 200 y 400 μg/ml. Los recuentos se hicieron diariamente con cámara Neubauer. La máxima disminución de promastigotes se produjo al segundo día de enfrentamiento para el ecotipo morado (17,41% de viabilidad) empleando 400 mg/ml. El efecto leishmanicida estaría relacionado con los alcaloides imidazólicos presentes en el EM. Se concluye que al segundo día de enfrentamiento con el EM, el ecotipo morado presenta la mayor actividad leishmanicida seguido del ecotipo blanco.

The classic treatment of the cutaneous leishmaniosis consists on the injection of 15-20 ampoule of Glucantine what causes serious secondary effects. This fact justifies the search of new medications what motivated the present investigation. The objective was to evaluate the leishmanicidal activity of the methanolic extracts (ME) of the white, red, purple and black ecotypes of Lepidium peruvianum Chacón (at present Lepidium meyenii Walp.) about the growth of Leishmania braziliensis peruviana in vitro. The promastigotes reached the logarithmic phase to the fifth day of cultivation at 27 ºC in the two-phase Columbia medium with 15% of defibrinated sheep blood and they faced, for separate, with the ME to concentrations of 50, 100, 200 and 400 μg/ml. The recounts were made daily with camera Neubauer. The maximum decrease of promastigotes (17.41% of viability) took place to the second day for the purple ecotype with the concentration of 400 mg/ml. The leishmanicidal effect would be related with the imidazolic alkaloids, glucosinolates, flavonoids, tannins and saponines present in the ME. The conclusion is that only ME of the white and purple ecotypes presents leishmanicidal activity, at second day of culture.