Antiplasmodial and antileishmanial activities of compounds from Piper tuberculatum Jacq fruits

Abstract INTRODUCTION This study assessed the activity of compounds from Piper tuberculatum against Plasmodium falciparum and Leishmania guyanensis. METHODS The effects of compounds from P. tuberculatum fruits on P. falciparum and L. guyanensis promastigote growth in vitro were determined. Hemolytic action and cytotoxicity in HepG2 and J774 cells were measured. RESULTS Three compounds showed strong antiplasmodial activity and one compound showed strong antileishmanial activity. Two compounds were non-toxic to HepG2 cells and all were toxic to J774 cells. The compounds showed no hemolytic activity. CONCLUSIONS The tested compounds from P. tuberculatum exhibited antiparasitic and cytotoxic effects.

Cell accumulation and antileishmanial effect of exogenous and endogenous protoporphyrin IX after photodynamic treatment / Acumulación celular y efecto anti- Leishmania de la protoporfirina IX exógena y endógena después del tratamiento fotodinámico

Introduction: Photodynamic therapy (PDT) using 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX (ALA-PpIX) constitutes an interesting alternative for cutaneous leishmaniasis treatment. Objective: To evaluate the production of PpIXbased on the administration of ALA and MAL and the effect of ALA-PDTat cellular level on non-infected and infected THP-1 cells using Leishmania ( Viannia ) panamensis or Leishmania ( Leishmania ) infantum (syn Leishmania chagasi ) parasites. Materials and methods: Protoporphyrin IX (PpIX) production and mitochondrial colocalization were evaluated by confocal microscopy. Cell toxicities were evaluated after treatment with the compounds, followed by light irradiation (597-752 nm) at 2.5 J/cm 2 fluency using a colorimetric MTT assay for THP-1 cells and a standard microscopic analysis of parasites. Results were expressed as compound concentration activity against 50% of cells or parasites (CC 50 or IC 50 ). Results: ALA or MAL induced an endogenous PpIX with a red fluorescence localized mainly in the mitochondria inside human cells. ALA and MAL-PDT induced a similar range of toxicities on THP-1 cells (CC 50 0.16±0.01mM and 0.33±0.019 mM, respectively) without any apparent inhibition of intracellular parasites in the infected cells as compared to untreated controls. Exogenous PpIX-PDT was toxic to THP-1 cells (CC 50 0.00032±0.00002 mM), L. (L.) infantum (IC 50 0.003±0.0001 mM) and L. (V.) panamensis (IC 50 0.024±0.0001 mM) promastigotes. Conclusions: Despite the effectiveness of exogenous PpIX on promastigotes and the production of PpIX by human infected cells, treatment with ALA or MAL before irradiation was unable to completely destroy L. (L.) infantum or L. (V.) panamensis intracellular amastigotes.

Introducción. El tratamiento fotodinámico con ácido 5-aminolevulínico como inductor de la protoporfirina IX (ALA-PpIX) constituye una alternativa interesante en el tratamiento de la leishmaniasis cutánea. Objetivo. Evaluar la producción de protoporfirina IX (PpIX) a partir de la administración de ALA o MAL y el efecto de la PDT con ALA a nivel celular en células THP-1 no infectadas e infectadas con Leishmania ( Viannia ) panamensis o Leishmania ( Leishmania ) infantum (syn. Leishmania chagasi ). Materiales y métodos. La producción de protoporfirina IX y su ‘colocalización´ mitocondrial se evaluaron mediante microscopía ‘confocal´. Se evaluó la toxicidad celular después del tratamiento con los compuestos y la aplicación de irradiación de luz (597-752 nm) en una fluencia de 2,5 J/cm 2 mediante el empleo de la prueba colorimétrica con metil-tiazol-tetrazolio (MTT) en las células, y de métodos microscópicos estándar en los parásitos. Los resultados se expresaron como la concentración del compuesto activo en el 50 % de las células o parásitos (CC 50 o CI 50 ). Resultados. El ácido aminolevulínico o el metil-5-aminolevulinato indujeron la protoporfirina IX endógena en células humanas, y se observó fluorescencia de color rojo en las mitocondrias. La actividad del ácido aminolevulínico y del metil-5-aminolevulinato utilizados con terapia fotodinámica fue similar en las células THP-1 (CC 50 0,16±0,01 mM y 0,33±0,019 mM, respectivamente) y, aparentemente, no inhibió los parásitos en las células infectadas, en comparación con los controles. El tratamiento exógeno con protoporfirina IX y terapia fotodinámica fue tóxico para las células THP-1 (CC 50 0,00032 ±0,00002 mM) y para los promastigotes de L. (L .) infantum (IC 50 0,003±0,0001 mM) y L. ( V .) panamensis (CI 50 0,024±0,0001 mM). Conclusiones. A pesar de la ‘fotoactividad´ del tratamiento con protoporfirina IX en promastigotes y de su producción después del tratamiento con ácido aminolevulínico y metil-5-aminolevulinato en las células infectadas con Leishmania , no se observó daño en los amastigotes presentes en las células de L. ( L .) infantum o L . ( V .) panamensis .

Compuestos sintéticos del tipo de estirilquinolinas con actividades leishmanicida y citotóxica / Styrylquinolines-type synthetic compounds with leishmanicidal and cytotoxic activities

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Expresión diferencial de proteínas en Leishmania (Viannia) panamensis asociadas con mecanismos de resistencia a antimoniato de meglumina / Differential expression of proteins in Leishmania (Viannia) panamensis associated with mechanisms of resistance to meglumine antimoniate.

Introducción. Los mecanismos de resistencia al antimonio pentavalente conocidos hasta el momento, se han descrito ampliamente en cepas del subgénero Leishmania, pero poco se sabe sobre las proteínas involucradas en los mecanismos de resistencia presentes en cepas del subgénero Viannia, como Leishmania panamensis. Objetivo. Identificar proteínas diferencialmente expresadas entre las cepas de L. panamensis (UA140), sensible y resistente al antimonio pentavalente, y analizar el posible papel de estas proteínas en mecanismos de resistencia. Materiales y métodos. Las proteínas de las cepas, sensible y resistente al antimonio pentavalente, se compararon usando electroforesis bidimensional. Las proteínas con aumento de la expresión fueron aisladas e identificadas por espectrometría de masas mediante MALDI-TOF/TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization/Time of Flight). La expresión del ARNm de cinco de estas proteínas se cuantificó mediante PCR en tiempo real. Resultados. Los geles bidimensionales de las cepas sensible y resistente detectaron 532±39 y 541±43 manchas proteicas. Se encontraron 10 manchas con aumento de la expresión en la cepa resistente, identificadas como proteínas de choque térmico (Hsp60 mitocondrial, Hsp70 mitocondrial y citosólica), isomerasa de disulfuro, proteasa de cisteína, enolasa, factor de elongación 5-α, la subunidad 5-α del proteasoma y dos proteínas hipotéticas nombradas como Sp(2) y Sp(25). Conclusión. Este es el primer estudio llevado a cabo con una cepa resistente al antimonio pentavalente en L. panamensis, en el cual se han identificado proteínas que están relacionadas con el mecanismo de resistencia del parásito frente al medicamento, abriendo el camino para futuros estudios de estas proteínas como blancos terapéuticos.

Introduction. The well-known drug resistance mechanisms to pentavalent antimony have been widely described in strains of the Leishmania subgenus, but little is known about the mechanisms of resistance and the proteins associated with it in strains of the Viannia subgenus such as Leishmania panamensis. Objective. Differentially expressed proteins were identified between pentavalent antimonial sensitive and resistant L. panamensis (UA140) strains, and the role of these proteins was analyzed as possible resistance mechanisms. Materials and methods. The protein lysates of pentavalent antimony sensitive and resistant strains were separated by two-dimensional gel electrophoresis,and the protein patterns compared. The proteins identified as overexpressed were separated and analyzed using MALDI-TOF/TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization/Time of Flight). The level of mRNA expression of five of these proteins was quantified using real-time PCR. Results. On the 2-dimensional gels, 532 ± 39 protein spots were identified for the sensitive strains, and 541 ± 43 spots for the resistant strains. Ten spots were overexpressed in the resistant strain and identified as heat shock protein (Hsp60 mitochondrial, Hsp70 cytosolic and mitochondrial), disulfide isomerase, cysteine protease, enolase, elongation factor 5-alpha, the proteasome alpha-5 subunit and two hypothetical proteins named as Sp(2) and Sp(25). Conclusion. This is the first proteomic study conducted with a L. panamensis resistant strain where several proteins were identified and related with the parasite resistance mechanism to pentavalent antimony. This opens the way for future studies aimed at modulating the drug resistance or at evaluating these proteins as therapeutic targets.

Glucantine resistant Leishmania promastigotes are sensitive to pentostam

Diferentes amostras de leishmania foram analisadas quanto à susceptibilidade in vitro ao pentostam - uma cepa de L. (V) braziliensis considerada sensível ao glucantine, três cepas (duas L. (V) braziliensis e uma L. (L) amazonensis) consideradas naturalmente resistentes ao glucantine, uma linhagem resitente (L. (V) guyanensis) selecionada in vitro pela exposiçäo em alta concentraçäo de droga. A elevada sensibilidade destas amostras em contraposiçäo à resistência observada para a glucantine sugere existir relaçäo entre a estrutura química e a atividade destes compostos. Estes dados indicam a necessidade de uma avaliaçäo comparativa de atividade clínica do pentostam e do glucantime no tratamento da leishamniose