Decrease in Dengue virus-2 infection and reduction of cytokine/chemokine production by Uncaria guianensis in human hepatocyte cell line Huh-7

ABSTRACT BACKGROUND Dengue fever may present hemorrhages and cavitary effusions as result of exacerbated immune responses. We investigated hydro-alcoholic extracts from leaves (UGL) and bark (UGB) of the medicinal species Uncaria guinanensis with respect to antiviral effects in Dengue virus (DENV) infection and in immunological parameters associated with in vivo physiopathological features. METHODS Chemical profiles from UGB or UGL were compared in thin layer chromatography and 1H nuclear magnetic resonance using flavonoid compounds and a pentacyclic oxindole alkaloid-enriched fraction as references. DENV-2-infected hepatocytes (Huh-7) were treated with extracts. Cell viability, DENV antigens and immunological factors were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) or flow cytometry. FINDINGS The UGL mainly differed from UGB by selectively containing the flavonoid kaempferitrin. UGB and UGL improved hepatocyte viability. Both extracts reduced intracellular viral antigen and inhibited the secretion of viral non-structural protein (NS1), which is indicative of viral replication. Reduction in secretion of macrophage migration inhibitory factor was achieved by UGB, of interleukin-6 by UGL, and of interleukin-8 by both UGB and UGL. MAIN CONCLUSIONS The U. guianensis extracts presented, antiviral and immunomodulatory effects for DENV and possibly a hepatocyte-protective activity. Further studies may be performed to consider these products as potential candidates for the development of an herbal product for the future treatment of dengue.

Caracterização dos efeitos imunomodulador e antiviral de uma espécie da família marcgraviaceae em modelo in vitro de infecção em linhagem de hepatócitos HUH-7 pelo vírus dengue-2 / Characterization of antiviral and immunomodulatory effects of a species of the family marcgraviaceae in vitro model of infection of hepatocytes line HUH-7 dengue-2 virus

Várias doenças relacionadas à desregulação do sistema imunológico têm sido, há muito tempo, tratadas com a medicina fitoterápica, considerando que vários efeitos terapêuticos podem ser induzidos pela modulação de citocinas. Entretanto, não são encontrados relatos científicos do uso de plantas medicinais na dengue. A identificação de compostos com propriedades imunomoduladoras é extremamente importante para o tratamento da dengue, uma vez quea gravidade da doença está relacionada a uma produção exacerbada da resposta imunológica, principalmente, de citocinas que podem levar à distúrbios hemodinâmicos e de coagulação. A família Marcgraviaceae, pertencente à flora brasileira, tem sido avaliada quanto às suas atividades biodinâmicas, devido ao seu quase completo ineditismo químico e farmacológico. A atividade anti-inflamatória dessa família tem sido descrita por alguns autores. Assim sendo, o objetivo principal do trabalho foi caracterizar os potenciais antivirais e imunomoduladores de uma espécie de Marcgraviaceae. Foi estabelecido e utilizado um modelo in vitrocultivando uma linhagem de hepatócitos – as células HuH-7- que foram infectadas com DENV-2. As células HuH-7 infectadas foram incubadas, por 48 horas, com uma fração butanólica e 4 subfrações (26-30, 40-43, 89-98 e 99-134) derivadas de um extrato bruto etanólico de folhas de uma espécie de Marcgraviaceae. As amostras passaram por uma triagem, a qual identificou a atividade antiviral das mesmas, através da detecção do antígeno viral (DENV Ag) nas células HuH-7, pela citometria de fluxo e a atividade imunomoduladora, através da dosagem de MIF, por ELISA, no sobrenadante das culturas infectadas e tratadas. Os resultados da triagem indicaram que a fração butanólica e sua subfração 89-98 apresentaram ambasas atividades, sendo selecionadas para os demais estudos de caracterização dos mecanismos de ação. Após a seleção, a atividade antiviral destas frações/subfrações foram avaliadas quanto à produção de óxido nítrico (NO), através dareação de Griess, e detecção da proteína viral NS1, através de ELISA. A ação imunomoduladora foi avaliada através da dosagem de IL-8 também por ELISA. Nossosresultados demonstraram que a fração butanólica e sua subfração 89-98, foram capazes de reduzir a taxa de produção de NS1, além de estimular a produção de NOpelas células HuH-7.Além disso, a subfração 89-98 também reduziu a produção de IL-8. Em conclusão, acreditamos que estas frações/subfrações sejam boascandidatas para o desenvolvimento de fitoterápicos a serem usados no tratamento da dengue. Considerando que o organismo é capaz de controlar ainfecção por DENV em poucos dias e que as reações imunológicas possuem um papel importante na patogênese da dengue, o estudo de fatores imunomoduladores é uma abordagem de investigação inovadora e relevante.