Participation of NO in the vasodilatory action of isoespintanol / Participación de NO en la acción vasodilatadora del isoespintanol

Background: accumulating evidence suggests that natural compounds and specifically monoterpenes exert a vasodilator action. Objetive: to investigate the vascular effects of isoespintanol (2-isopropil-3,6-dimetoxi-5-metilfenol, ISO) monoterpene isolated from the leaves of Oxandra cf xylopioides. Methods: thoracic aortic rings isolated from Wistar rats were contracted with KCl 80 mM and then relaxed by exposure to Ca2+-free solution in absence and in presence of ISO 0.6 mg/mL. The force/tissue ratio (F/W) and the time to obtain 50% of relaxation (T-50) were used to assess the maximal contractile response and the relaxation, respectively. To examine the participation of NO additional experiments were performed under inhibition of nitric oxide synthase with L-NAME (L-NG-Nitroarginine methyl ester). Results: ISO significantly decreased the F/W ratio (257 ± 19 vs. 360 ± 18) and did not change T-50. In presence of L-NAME the effects of ISO on contractile response was abolished. Conclusions: these results demonstrate that ISO exerts a vasodilator effect through NO-dependent pathways and suggest that an inhibition of calcium influx could be the involved mechanism

Antecedentes: la evidencia acumulada sugiere que los compuestos naturales, especialmente monoterpenos, ejercen una acción vasodilatadora. Objetivo: investigar los efectos vasculares del monoterpeno isoespintanol (2-isopropil-3,6-dimetoxi-5-metilfenol, ISO) aislado de hojas de Oxandra cf xylopioides. Métodos: anillos de aorta torácica aislados de ratas Wistar fueron contraídas con cloruro de potasio 80 mM y luego relajadas por exposición a una solución libre de Ca2+ en ausencia y presencia de isoespintanol 0,6 µg/mL. El radio fuerza/tejido (F/T) y el tiempo para obtener 50% de relajación (T50) se usaron para lograr la máxima respuesta contráctil y de relajación, respectivamente. Para evaluar la participación del óxido nítrico, se realizaron experimentos adicionales bajo la inhibición de la óxido nítrico sintetasa con L-NAME (L-NG-éster metílico de nitroarginina). Resultados: Isoespintanol disminuyó el radio F/W significativamente (257 ± 19 vs. 360 ± 18) y no cambió T-50. En presencia de L-NAME, los efectos del isoespintanol en la respuesta contráctil fueron suprimidos. Conclusiones: Estos resultados demuestran que el isoespintanol ejerce un efecto vasodilatador a través de vías NO dependientes y sugiere que la inhibición de la entrada de calcio puede ser el mecanismo involucrado.

Apoptotic activity of isoespintanol derivatives in human polymorphonuclear cells / Actividad apoptótica de derivados semisintéticos del isopentanol en células polimorfonucleares humanas

Background: Inflammation is a complex physiopathologic response to different stimuli. Recently, some pharmacological strategies have been proposed that could be used for resolution of inflammation by enhancing apoptosis of inflammatory cells. Objectives: To study in vitro apoptotic activity of isoespintanol [ISO] and of two semi-synthetic derivatives, bromide isoespintanol [BrI] and demethylated isoespintanol [DMI], in human polymorphonuclear (PMN) cells. Methods: PMN were exposed to the different concentrations of ISO, BrI and DMI for 30 min in phosphate-buffered saline pH 7.4 containing 1 mg/mL glucose, 0.4 mM Mg2+, and 1.20 mM Ca2+. Viability was assessed by dimethylthiazol diphenyl tetrazolium bromide (MTT). To distinguish between the two modes of cell death, apoptosis and necrosis, we examined differences in morphological and biochemical changes of cells stained with annexin V- FITC (An) and/or propidium iodide (PI) using two different assays based on flow cytometry Results: The MTT assay revealed the ability of cells to reduce MTT salt to formazan. In the presence of BrI and DMI a significant concentration-dependent decrease of cell viability was observed. The annexin V- FITC binding assay showed a high proportion of apoptotic cells for those treated with BrI (An+/ PI- : 62.3 ± 8.2% vs. 2.1 ± 0.5% of control, P<0.05). The population of PMN treated with DMI produced the highest percentage (An+/IP+: 43.4 ± 5.2 % vs. 0.4 ± 0.3 % of control, P<0.05) of necrotic cells. Apoptotic nuclei were analyzed by PI staining. The cell population in the sub G0/G1 region represents cells with hypodiploidal DNA, an indicator of apoptosis. When cells were incubated with 50 and 100 µM of BrI, the cell population in the sub G0/G1 region increased, suggesting a dose-dependent increase in the population of apoptotic cells. The presence of the pan-inhibitor of caspases (Z-VAD-fmk) showed a significant reduction in cell population in the sub G0/G1 region, indicating less degradation of DNA. Conclusions: Bromide isoespintanol [BrI] induces an apoptotic process in PMN, mediated ­at least in part­ by activation of caspases, although this compound may probably act through other caspase-independent mechanisms as well.

Antecedentes: La inflamación es una respuesta fisiopatológica compleja generada por diferentes estímulos. Recientemente, se han propuesto nuevas estrategias farmacológicas que podrían ser utilizadas para conducir a la resolución de la inflamación mediante el aumento de la apoptosis de células inflamatorias. Objetivo: Estudiar la actividad apoptótica in vitro del isopentanol [ISO] y dos derivados semisintéticos ­bromuro de isoespintanol [BrI] e isoespintanol desmetilado [DMI] ­ en células polimorfonucleares humanas (PMN). Métodos: Las PMN fueron expuestas a diferentes concentraciones de los compuestos durante 30 min en una disolución salina tamponada con fosfato (pH 7,4). La viabilidad celular se evaluó utilizando el ensayo de 3-[4,5-dimetil-tiazol-2-il]-2,5-difenil tetrazolio (MTT). Para distinguir entre los dos modos de muerte celular, la apoptosis y la necrosis, se examinaron las diferencias en los cambios morfológicos y bioquímicos de las células teñidas con anexina V (An) y/o yoduro de propidio (PI) usando dos técnicas de citometría de flujo. Resultados: Mediante el ensayo con MTT, se demostró que los compuestos BrI y DMI disminuyeron significativamente y de manera concentración-dependiente la viabilidad celular. El ensayo de unión con la anexina V-FITC mostró una alta proporción de células apoptóticas en las células tratadas con BrI (An+/PI- : 62,3 ± 8,2% versus 2,1 ± 0,5% del control, P<0,05). El análisis de núcleos apoptóticos se llevó a cabo a través de tinción con PI. La población de células en la región sub G0/G1 representa células con ADN hipodiploidal, que es un indicador de apoptosis. Cuando las células se incubaron con BrI, la población de células en la región sub G0/G1 aumentó, confirmando su mecanismo citotóxico. En presencia de un inhibidor de caspasas (Z-VAD-FMK), se observó una reducción significativa en la población celular en la región sub G0/G1, indicando una menor degradación del ADN. Conclusiones: El bromuro de isoespintanol [BrI], induce un proceso apoptótico en PMN que está mediado ­al menos en parte­ por la activación de las caspasas, aunque este compuesto probablemente podría actuar también a través de otros mecanismos independientes de las caspasas.

Synthesis and attioxidant activity of two isoespintanol derivatives / Síntesis y ativiidad antioxidante de dos derivados de isoespintaoll / Síntese eatividaade antioxidante dos derivados do isoespintanol

The antioxidant activity of isoespintanol (1) hemisynthetic analogues, 4-bromo-2-isopropyl-3,6-dimethoxy-5-methylphe-nol (2) and 3-isopropyl-6-methylbenzene-1,2,4-triol (3), was evaluated using ABTS, DPPH and FRAP assays. Partial rationalization of the results is provided in terms of quantum chemical calculations of bond dissociation enthalpy (BDE) and ionization potential (IP).

La actividad antioxidante de los análogos hemisintéticos del isoespintanol (1), 4-bromo-2-isopropil-3,6-dimetoxi-5-metil-fenol (2) y 3-isopropil-6-metilbenceno-1,2,4-triol (3), se evaluó empleando los ensayos ABTS, DPPH y FRAP. La racionalización de los resultados es provista de forma parcial en términos de cálculos cuánticos de entalpia de disociación de enlace (BDE) y potencial de ionización (IP).

A atividade antioxidante dos análogos hemi-sintéticos de isoespintanol (1), 4-bromo-2-isopropil-3,6-dimetoxi-Smetilfenol (2) e 3-isopropil-6metilbenze-no- 1,2,4-triol (3 foi avahada através das técnicas de ABTS, DPPH e FRAP A racionalizagáo dos resultados está prevista, em parte, em termos de cálculos quánticos de entalpia de dissociagáo da ligagáo (BDE) e potencial de ionizagáo (IP).

Determinación d la actividad antioxidante en u modelo de peroxidación lipídicca de mantequilla inhibida por el isoespintanol / Anioxidant activvity determinationin a lipidic peroxidation modell of butter inhibited by isoespintanol

En este trabajo se evalúa la actividad antioxidante (Φ), definida como la pendiente de la regresión simple lineal de f o /f i contra la concentración µM, en un modelo de inhibición de la peroxidación lipídica de mantequilla a 60ºC, donde fi es el efecto de cada concentración del isoespintanol y fo es el control. Se encuentra que la formación de hidroperóxidos (valor de peróxido PV) y las especies mas oxidadas reactivas al ácido tiobarbiturico (TBARS) fueron retardadas de manera similar por el isoespintanol (ΦTBARS=9.46x10-5 ± 1.33x10-5 y ΦPV = 9.41x10-5 ± 1.62x10-5). De igual manera, el butilhidroxi tolueno y el isoespintanol inhiben el proceso oxidativo de mantequilla en un 28.0 y 23.3 % a concentraciones de 2380.9 y 3809.5 µM respectivamente.

The antioxidant activity (Φ) is defined as the slope of the simple linear regression of f0/f i against the concentration µM, in an inhibition model of lipid peroxidation of butter at 60° C, where f i is the concentration effect of isoespintanol and f0 is the control. It is found that the formation of: hydroperoxides (peroxide value of PV) and the most oxidized species reactive to thiobarbituric acid (TBARS), were similarly delayed by isoespintanol (ΦTBARS = 9.46x10-5 ± 1.33x10-5 and ΦPV = 9.41x10-5 ± 1.62x10-5). Likewise, the butilhidroxy toluene and isoespintanol inhibit the oxidative process of butter in a 28.0 and 23.3% at concentrations of 2380.9 and 3809.5 µ M respectively.