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.

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.

A citotoxicidade e a avaliação da atividade antiprotozoária de Melissa officcinalis L (CIDRO-MELISA) / Actividad citotóxica y evaluación antiparasitaria de Melissa officcinalis L. (CIDRO-MELISA) / The cytotoxicity activity and evaluation of antiprotozoa Melissa officcinalis L (CIDRO-MELISA)

Introdução: as Leishmanioses correspondem a um complexo de doenças tropicais causada por mais de vinte diferentes espécies de protozoários intracelulares pertencentes ao gênero Leishmania. A Doença de Chagas é uma doença que representa um dos principais problemas de saúde pública em vários países, afetando sobretudo a população carente e rural. Melissa officinalis L., é uma erva perene, uma planta exótica, cuja família é Lamiaceae, que tem sido amplamente utilizada na medicina popular com finalidades terapêuticas. O seu óleo essencial tem sido usado como antioxidante, antimicótica, antifúngica, sedativa e antivirótica. Objetivo: avaliar a citotoxicidade, composição química e atividade antiparasitária do óleo essencial da espécie M. officinalis. Métodos: M. officcinalis foi coletada no município do Crato, CE, Brasil, e foi depositada no herbário da Universidade Regional do Cariri URCA. A análise da composição química do óleo essencial de M. officcinalis, foi realizada através de Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas. No estudo da atividade leishmanicida in vitro, utilizou-se formas promastigotas de L. braziliensis e epimastigotas de Trypanosoma cruzi. Para a atividade citotóxica utilizou-se a linhagem de fibroblastos de mamífero NCTC clone 929. Resultados: a través da análise do óleo essencial de M. officcinalis feita por CG/EM, foi possível identificar 12 constituintes que totalizavam 99,83 por cento, dentre os quais alguns foram majoritários: Geranial, Z Citral, 1- Limonene e Carvone. Foi verificado baixa toxicidade contra os fibroblastos. M. officcinalis exibiu maior capacidade para impedir a replicação contra a forma promastigota do protozoário, nas concentrações testadas. Conclusão: a espécie pode ser uma fonte importante na busca de agentes novos e seletivos para o tratamento de doenças tropicais causadas por protozoários, cujas propriedades necessitam ser investigadas quanto aso seus mecanismos(AU)

Introducción: Leishmaniasis corresponde a un complejo de enfermedades tropicales causadas por más de veinte especies diferentes de protozoos intracelulares que pertenece al género Leishmania. La enfermedad de Chagas es una enfermedad que es uno de los principales problemas de salud pública en muchos países, que afectan especialmente a la población pobre y rural. Melissa officinalis L., es una hierba perenne, una planta exótica, cuya familia Lamiaceae, ha sido ampliamente utilizado en la medicina popular para fines terapéuticos. Su aceite esencial se ha usado como un antioxidante, antimicótico, antifúngica, antiviral y sedante. Objetivo: evaluar la citotoxicidad, la composición química y la actividad antiparasitaria del aceite esencial de la especie M. officinalis. Métodos: M. officinalis se recogió en el municipio de Crato, CE, Brasil, y fue depositado en el herbario de la Universidad Regional del Cariri URCA. El análisis de la composición química del aceite esencial de M. officcinalis se realizó por espectrometría de masa de cromatografía de gas. En el estudio de la actividad invitro leishmanicida se utilizó promastigotes L. braziliensis y Trypanosoma cruzi. Para la actividad citotóxica se utilizó la cepa de fibroblastos de mamífero NCTC clon 929. Resultados: a través de análisis de aceite esencial de M. officinalis hizo por GC/ EM se identificó un total de 12 constituyentes 99,83 por ciento, entre los cuales algunos eran mayoría: geranial, Z citral, limoneno y carvona 1. Se comprobó una baja toxicidad contra fibroblastos. M. officcinalis exhibió mayor capacidad para evitar la replicación contra la forma promastigote de parásito, a las concentraciones ensayadas. Conclusión: la especie puede ser una fuente importante en la búsqueda de nuevos agentes y selectivos para el tratamiento de enfermedades tropicales causadas por protozoos, cuyas propiedades deben ser investigados con respecto a sus mecanismos(AU)

Introduction: Leishmaniasis is a complex of tropical diseases caused by more than twenty different species of intracellular protozoa from the genus Leishmania. Chagas disease is one of the main public health problems in many countries. It mostly affects the poor, rural population. Melissa officinalis L. is a perennial herb, an exotic plant from the family Lamiaceae which has been widely used in folk medicine for therapeutic purposes. Its essential oil has been used as antioxidant, antifungal, antiviral and sedative. Objective: Evaluate the cytotoxicity, chemical composition and antiparasitic activity of essential oil of the species M. officinalis. Methods: M. officinalis specimens were collected from the municipality of Crato, CE, Brazil, and deposited in the herbarium at the Regional University of Cariri (URCA). Analysis of the chemical composition of essential oil of M. officinalis was performed by gas chromatography / mass spectrometry. L. braziliensis and Trypanosoma cruzi promastigotes were used for the study of in vitro leishmanicidal activity. Mammalian fibroblast strain NCTC clone 929 was used to evaluate cytotoxic activity. Results: Analysis of essential oil from M. officinalis by GC / MS led to identification of a total 12 constituents 99.83 percent, among which some were a majority: geranial, Z citral, limonene and 1-carvone. Toxicity against fibroblasts was found to be low. M. officinalis displayed greater capacity to avoid replication against the promastigote form of the parasite at the concentrations assayed. Conclusion: The species may be an important source of new agents and selective media for the treatment of tropical diseases caused by protozoa, whose properties should be studied with respect to their mechanisms(AU)