Effects of octacosanol and triacontanol alcohols on ciclooxygenase and 5-lipoxygenase enzyme activities in vitro / Efecto sobre la actividad in vitro de las enzimas cicloxigenasa y 5-lipoxigenasa de los alcoholes octacosanol y el triacontanol

INTRODUCTION: policosanol, a mixture of eight primary aliphatic alcohols purified from sugar cane wax, contains octacosanol as major component. D-002, a mixture of six primary aliphatic alcohols purified from beeswax, presents triacontanol as the main component. Although both substances are high molecular weight alcohol mixtures, they have different compositions and pharmacological effects such as their distinct effects on arachidonic acid metabolism enzymes; whereas policosanol inhibits cyclooxygenase (COX)-1, D-002 inhibits COX and 5-lipoxygenase (5-LOX) activities. OBJECTIVE: to study the effects of octacosanol and triacontanol, which are main components of policosanol and D-002, respectively on the COX and the 5-LOX enzyme in vitro activities. METHODS: triacontanol and octacosanol were suspended in a Tween-20/H2O (2 %) (0.6-5000 g/mL) vehicle. The effects of adding these alcohols on COX-1, COX-2 and 5-LOX enzymes activities were assessed in rat platelet microsomes, rat seminal vesicle microsomes and rat polymorphonuclear (PMN) preparations, respectively. Indomethacin (0.4µg/mL) was used as reference inhibitor of COX-1 and COX-2, and Lyprinol as 5-LOX inhibitor. RESULTS: octacosanol showed significant, marked (70% with highest concentration) (IC50=143.54 g/mL) and dose-dependent (r=0.991, p <0.001) inhibitory action on COX-1 activity. However, Triacontanol did not affect COX-1, but inhibited significantly, depending on dose (r=0.985, p <0.001) the COX-2 activity to 50 % with 1250 g/mL. In contrast, octacosanol did not change COX-2 activity. Indomethacin inhibited both COX-1 and COX-2 by 83 %. Octacosanol addition was ineffective whereas triacontanol had significant, dose-dependent (r=0.978, p<0.001) and marked effect (79 %) on the 5-LOX activity (IC50=58.74 g/mL). Lyprinol inhibited 5-LOX by 89 %. The inhibitions induced by octacosanol and triacontanol were competitive. CONCLUSIONS: in vitro addition of octacosanol and triacontanol caused differential effects on COX-1, COX-2 and 5-LOX enzyme activities. Whereas octacosanol markedly inhibited COX-1 activity and did not change those of COX-2 and 5-LO, triacontanol markedly inhibited 5-LOX activity, but had moderate effect on COX-2 and did not change COX-1 activity.

INTRODUCCIÓN: el policosanol, mezcla de ocho alcoholes purificados de la cera de la caña de azúcar, contiene octacosanol como componente mayoritario. El D-002, mezcla de seis alcoholes alifáticos primarios purificada de la cera de abejas, presenta triacontanol como el componente mayoritario. Aunque ambas sustancias son mezclas de alcoholes de alto peso molecular, exhiben diferente composición y perfil farmacológico como son sus efectos sobre las enzimas del metabolismo del ácido araquidónico: mientras el policosanol inhibe la actividad de ciclooxigenasa (COX)-1, el D-002 inhibe las actividades de la COX y la 5-lipooxigenasa (5-LOX). OBJETIVO: investigar los efectos del octacosanol y el triacontanol, principales componentes del policosanol y el D-002, respectivamente, sobre las actividades de las enzimas COX y 5-LOX in vitro. MÉTODOS: el policosanol y el triacontanol se suspendieron en vehículo Tween-20/H2O (2 %) (0.6-5000g/mL). Los efectos de la adición de estos alcoholes sobre las actividades de las enzimas COX-1, COX-2 y 5-LOX se evaluaron en microsomas de plaquetas de ratas, microsomas de vesículas seminales de ratas y en preparaciones de polimorfonucleares (PMN) de ratas, respectivamente. Se utilizó indometacina (0.4 µg/mL) como inhibidor de referencia de COX-1 and COX-2 y Lyprinol como inhibidor de 5-LOX. RESULTADOS: la adición de octacosanol inhibió la actividad de COX-1 de modo significativo, marcado (70 % con la concentración mayor) (CI50=143.54 g/mL) y dependiente de la dosis (r=0.991, p <0.001). La adición de triacontanol, sin embargo, no afectó COX-1, pero inhibió de modo significativo y dependiente de la dosis (r=0.985, p <0.001) la actividad de la COX-2 hasta 50 % con 1250 g/mL. En contraste, el octacosanol no modificó la actividad de la COX-2. La indometacina inhibió COX-1 y COX-2 en un 83 %. Mientras la adición del octacosanol no fue efectiva, el triacontanol inhibió de modo significativo, dependiente de la dosis r=0.978, p <0.001) y marcadamente (79 %) la actividad de la 5-LOX (CI50=58.74 g/mL). El Lyprinol inhibió la 5-LOX en un 89 %. Las inhibiciones inducidas por el octacosanol y el triacontanol fueron competitivas. CONCLUSIONES: la adición in vitro de octacosanol y triacontanol produjo efectos diferenciales sobre las actividades enzimáticas de COX-1, COX-2 y 5-LOX. Mientras el octacosanol inhibió marcadamente la actividad de COX-1, sin afectar COX-2 y 5-LOX; el triacontanol inhibió marcadamente 5-LOX, pero moderadamente COX-2, y no cambió la actividad de COX-1.

Efecto in vitro del D-003 sobre la actividad enzimática de la 5-lipoxigenasa (5-LOX) / Effect in vitro of D-003 on 5-lipooxygenase (5-LOX) enzyme activity

Introducción: el D-003, mezcla de ácidos alifáticos primarios superiores purificada de la cera de la caña, inhibe la síntesis de colesterol. Trabajos recientes han demostrado que el D-003 resulta efectivo en modelos experimentales de osteoartritis y que inhibe la actividad de las enzimas COX1 y COX2, preferentemente la COX1, sin producir gastrotoxicidad. Ha sido referido que los inhibidores duales de las enzimas COX y 5-LOX presentan efectos antinflamatorios desprovistos de gastrotoxicidad o que incluso, pueden resultar gastroprotectores. De acuerdo con estos antecedentes, el D-003 podría ser un inhibidor dual de dichas enzimas. Objetivo: investigar el efecto in vitro del D-003 sobre la actividad enzimática de la 5-LOX, utilizando la fracción citosólica de leucocitos polimorfonucleares de ratas. Métodos: se utilizaron las condiciones de ensayo siguientes: fracción citosólica (50 µg de proteína) disuelta en solución reguladora borato 0,2 mol/L (pH 9) y ácido linoleico (7,8-250 mmol/L) como sustrato, ensayándose muestras paralelas incubadas con Tween-20/H2O (2 por ciento) (vehículo), D-003 (0,6-6 000 µg/mL) o extracto de Perna canaliculus (50 µg/mL) (sustancia de referencia). Se evaluó la actividad enzimática mediante el cambio de absorbancia a 234 nm producido por la formación de dienos conjugados y medido en espectrofotómetro UV-visible. Resultados: la adición de D-003 produjo una inhibición dosis dependiente de la actividad enzimática de la 5-LOX (r= 0,975; p< 0,05) (CI50= 23,06 µg/mL) in vitro. La magnitud de esta inhibición fue moderada, ya que la inhibición máxima, alcanzada a partir de 1 250 µg/mL, resultó de solo un 30 por ciento. Conclusiones: el estudio demuestra que el D-003 es capaz de inhibir la actividad enzimática de la 5-LOX in vitro, pero moderadamente(AU)

Introduction: D-003, a mix of higher primary aliphatic acids purified from sugarcane, inhibits cholesterol synthesis. Recent studies have demonstrated that D-003 is effective in experimental models of osteoarthritis and inhibits the enzymatic activities of COX1 and COX2, mainly that of COX1, without causing gastrotoxicity. It has been mentioned that the dual inhibitors of COX and 5-LOX enzymes present with anti-inflammatory effects and no gastrotoxicity or even they can have gastroprotective actions. According to this background, D-003 could be a dual inhibitor of COX and 5-LOX enzymes. Objective: to study the effects of D-003 on the enzymatic activity of 5-LOX in vitro, by using the cytosolic fraction of polymorphonuclear leukocytes of rats. Methods: the following testing conditions were used: cytosolic fraction (50 µg of protein) dissolved into 0,2 mol/L borate buffer solution (pH 9) and linoleic acid (7,8-250 mmol/L) as substrate. Parallel samples were incubated with Tween-20/H2O (2 percent) only (vehicle), D-003 (0,6-6 000 µg/mL) or green-lipped mussel (Perna canaliculus) extract (50 µg/mL) (reference substance). The enzymatic activity, evaluated by the conjugated diene formation, was assessed by the absorbance changes at 234 nm (5-LOX) measured in a UV-visible spectrophotometer. Results: by adding D-003, produced a dose dependent (r= 0,975; p< 0,05) (IC50= 23,06 µg/mL) in vitro inhibition of 5-LOX enzyme activity. The size of the inhibition was moderate, since the maximal inhibition, achieved from 1 250 µg/mL) on was only 30 percent. Conclusions: this study demonstrates that D-003 may inhibit in vitro the 5-LOX enzymatic activity, but in a moderate way(AU)