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

ABSTRACT

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.

RESUMEN

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.