Avaliação in silico e in vivo do perfil de metabolismo e toxicidade hepática de alcaloides ß-carbolínicos sintéticos com prévia atividade antimalárica / In silico and in vivo evaluation of the metabolism profile and hepatic toxicity of synthetic ß-carboline alkaloids with previous antimalarial activity

Introdução: A malária continua sendo um grave problema de saúde pública mundial, dado os elevados índices anuais de morbimortalidade. O tratamento baseia-se no uso de medicamentos, entretanto, a resistência dos parasitos aos medicamentos disponíveis tem se tornado uma realidade alarmante, o que torna urgente o desenvolvimento de novos fármacos com atividade antimalárica. Em um estudo prévio, selecionou-se três alcaloides ß-carbolínicos que apresentaram atividade antimalárica. Dessa forma, o presente trabalho se propôs a dar continuidade ao estudo dessas moléculas avaliando o perfil de metabolismo e toxicidade hepática. Objetivo: Avaliar o perfil de metabolismo e toxicidade hepática de três alcaloides ß-carbolínicos (1, 2 e 3) selecionados em estudo prévio, que apresentaram atividade antimalárica in vitro e in vivo.Material e Métodos: Trata-se de um estudo de abordagem tanto qualitativa quanto quantitativa com caráter experimental e analítico. Foi realizada análise in silico das propriedades de metabolismo e toxicidade dos alcaloides empregando a notação SMILES por meio do programa AdmetSAR 2.0. A toxicidade hepática foi avaliada por meio da análise bioquímica da aspartato aminotrasferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT) no soro de camundongos da linhagem C57BL/6, tratados com os alcaloides ou com cloroquina. Resultados: Na análise in silico foi observada a predição de baixo potencial hepatotóxico para os alcaloides 1 e 2, sendo este resultado corroborado pela dosagem de ALT, que apresentou resultados semelhantes ao do grupo controle. O alcaloide 3, no entanto, apresentou dados contrastantes, indicando potencial hepatotóxico na predição in silico, porém, baixo potencial em análise in vivo, com valores de ALT também próximos do grupo controle. Todos os alcaloides em estudo apresentaram potencial para interações medicamentosas. Conclusão: Os alcaloides avaliados nesse estudo apresentaram parâmetros metabólicos e de toxicidade promissores, podendo ser bons adjuvantes à farmacoterapia da malária. Entretanto, esses resultados precisam ser confirmados para seguimento das moléculas nos estudos pré-clínicos.

Introduction: Malaria continues to be a serious global public health problem, given the high annual morbidity and mortality rates. It is caused by protozoa of the genus Plasmodium, with P. falciparum responsible for most serious cases and deaths. Treatment is based on the use of drugs, however, the resistance of parasites to available drugs has become an alarming reality, which makes the development of new drugs with antimalarial activity urgent. In a previous study, our research group selected three ß-carboline alkaloids that showed antimalarial activity. Therefore, the present work proposed to continue the study of these molecules by evaluating the metabolism profile and liver toxicity. Objective: To evaluate the metabolism and liver toxicity profile of three ß-carboline alkaloids (1, 2 and 3) selected in a previous study, which showed antimalarial activity in vitro and in vivo. Material and Methods: This is a study with both a qualitative and quantitative approach with an experimental and analytical nature. In silico analysis of the metabolism and toxicity properties of alkaloids was carried out using the SMILES notation through the AdmetSAR 2.0 program. Liver toxicity was evaluated through biochemical analysis of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) in the serum of mice of the C57BL/6 lineage, treated with the alkaloids or chloroquine. Results: In the in silico analysis, the prediction of low hepatotoxic potential for alkaloids 1 and 2 was observed, and this result was corroborated by the ALT dosage, which presented results similar to those of the control group. Alkaloid 3, however, presented contrasting data, indicating hepatotoxic potential in in silico prediction, however, low potential in in vivo analysis, with ALT values also close to the control group. All alkaloids under study showed potential for drug interactions. Conclusion: The alkaloids evaluated in this study showed promising metabolic and toxicity parameters and could be good adjuvants for malaria pharmacotherapy. However, these results need to be confirmed to follow the molecules in preclinical studies.

Aspectos ecológicos da helmintofauna de Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) (Characiformes, Erythrinidae) da Represa Dr. João Penido (Juiz de Fora-MG, Brasil) / Ecological aspects of helminth fauna of Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) (Characiformes, Erythrinidae) of Dr. João Penido Dam (Juiz de Fora- MG, Brazil)

O objetivo do presente trabalho foi o estudo das infrapopulações e infracomunidades de parasitos de Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) da represa Dr. João Penido, município de Juiz de Fora, MG. Entre novembro de 2004 e março de 2005 foram coletados 89 exemplares de H. malabaricus, dos quais 92,1% estavam parasitados por pelo menos uma espécie de parasito. Realizou-se o cálculo do fator de condição relativo (Kn) para cada peixe. Foram coletadas três espécies de nematóides: Contracaecum sp. e Eustrongylides ignotus, em estágio larvar e Procamallanus (Spirocamallanus) hilarii em estágio adulto. Contracaecum sp. foi a espécie dominante com maiores valores de abundância, prevalência, freqüência de dominância e dominância relativa média. Os parasitos de H. malabaricus apresentaram padrão típico de distribuição agregado. A comunidade de nematóides observada pode ser caracterizada como pouco diversa e com baixa uniformidade na distribuição. A prevalência e a abundância totais correlacionaram-se positivamente ao comprimento total, mesmo resultado obtido quando considerado a prevalência e a abundância de E. ignotus e Contracaecum sp.. Não foi observada influência do parasitismo no fator de condição relativo dos peixes. No presente trabalho a mudança da dieta durante a ontogênese de H. malabaricus e o ambiente do reservatório parecem ser os principais fatores que contribuíram para a estrutura comunitária de parasitos.(AU)

This paper aimed at studying parasite infrapopulations and infracommunities of Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) from Doutor João Penido dam, in the city of Juiz de Fora, Minas Gerais state, Brazil. Between November 2004 and March 2005, we collected 89 specimens of Hoplias malabaricus, 92.1% of which were parasitized by at least one parasite species. Three nematode species were collected and identified as Contracaecum sp. and Eustrongylides ignotus, in larval stage, and Procamallanus (Spirocamallanus) hilari, in adult stage. Contracaecum sp. was the dominant species, presenting higher values of abundance, prevalence, frequency of dominance and mean relative dominance. The parasites found in H. malabaricus presented a typical aggregate distribution pattern. The nematode community we observed is characterized by little diversity and low distribution uniformity. Total prevalence and abundance were positively related with total length. This same result was attained when prevalence and abundance of E. ignotus and Contracaecum sp. were taken into consideration. Changes in diet during the ontogenesis of H. malabaricus and the dam environment seem to be, according to this study, the main factors contributing to the community structure of the parasites observed.(AU)

Aspectos ecológicos da helmintofauna de Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) (Characiformes, Erythrinidae) da Represa Dr. João Penido (Juiz de Fora-MG, Brasil) / Ecological aspects of helminth fauna of Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) (Characiformes, Erythrinidae) of Dr. João Penido Dam (Juiz de Fora- MG, Brazil)

O objetivo do presente trabalho foi o estudo das infrapopulações e infracomunidades de parasitos de Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) da represa Dr. João Penido, município de Juiz de Fora, MG. Entre novembro de 2004 e março de 2005 foram coletados 89 exemplares de H. malabaricus, dos quais 92,1% estavam parasitados por pelo menos uma espécie de parasito. Realizou-se o cálculo do fator de condição relativo (Kn) para cada peixe. Foram coletadas três espécies de nematóides: Contracaecum sp. e Eustrongylides ignotus, em estágio larvar e Procamallanus (Spirocamallanus) hilarii em estágio adulto. Contracaecum sp. foi a espécie dominante com maiores valores de abundância, prevalência, freqüência de dominância e dominância relativa média. Os parasitos de H. malabaricus apresentaram padrão típico de distribuição agregado. A comunidade de nematóides observada pode ser caracterizada como pouco diversa e com baixa uniformidade na distribuição. A prevalência e a abundância totais correlacionaram-se positivamente ao comprimento total, mesmo resultado obtido quando considerado a prevalência e a abundância de E. ignotus e Contracaecum sp.. Não foi observada influência do parasitismo no fator de condição relativo dos peixes. No presente trabalho a mudança da dieta durante a ontogênese de H. malabaricus e o ambiente do reservatório parecem ser os principais fatores que contribuíram para a estrutura comunitária de parasitos.

This paper aimed at studying parasite infrapopulations and infracommunities of Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) from Doutor João Penido dam, in the city of Juiz de Fora, Minas Gerais state, Brazil. Between November 2004 and March 2005, we collected 89 specimens of Hoplias malabaricus, 92.1% of which were parasitized by at least one parasite species. Three nematode species were collected and identified as Contracaecum sp. and Eustrongylides ignotus, in larval stage, and Procamallanus (Spirocamallanus) hilari, in adult stage. Contracaecum sp. was the dominant species, presenting higher values of abundance, prevalence, frequency of dominance and mean relative dominance. The parasites found in H. malabaricus presented a typical aggregate distribution pattern. The nematode community we observed is characterized by little diversity and low distribution uniformity. Total prevalence and abundance were positively related with total length. This same result was attained when prevalence and abundance of E. ignotus and Contracaecum sp. were taken into consideration. Changes in diet during the ontogenesis of H. malabaricus and the dam environment seem to be, according to this study, the main factors contributing to the community structure of the parasites observed.

[Effect of ipriflavone on Wistar rats and their litters]. / Efeito da ipriflavona sobre ratas Wistar e suas ninhadas.

PURPOSE: Evaluate the effects of ipriflavone during fetogenesis, since no studies have been conducted to assess its effect during this period. METHODS: 60 pregnant rats were divided randomly into four groups (n=15). G-control (1 mL of distilled water) and three groups treated intragastrically with ipriflavone from the 16th to the 20th post coitus (PC) day: G-300 (300 mg/kg), G-1,500 (1,500 mg/kg) and G-3,000 (3,000 mg/kg). The animals were weighed, anaesthetized intraperitoneally with xylazine and ketamine at doses of 180 mg/kg and 10 mg/kg, respectively, and sacrificed by total exsanguination on the 21st day. A complete blood count was performed and serum cholesterol, triglycerides, AST, ALT, urea, creatinine, and glucose were determined in pregnant rats. After laparotomy, the liver, kidneys, adrenals, spleen and ovaries were removed and weighed; fetuses and placentas were also weighed to obtain the average weight of the litters. Four fetuses (two males and two females) were chosen at random for the determination of the length and weight of brain, liver, kidneys and lungs. STATISTICAL ANALYSIS: ANOVA followed by Dunnett's test. For raw data without normal distribution and homoscedasticity, we used the Kruskal-Wallis test followed by the Mann-Whitney test. Proportions were analyzed by the χ² test (p<0.05). RESULTS: Triglyceride levels (mg/dL) were: Control-G (138.8±21.8), G-300 (211.2±63.9) G-1,500 (251.5±65.2) G-3,000 (217.7±49.6); p<0.05. The body weight of fetuses (g) was: G-Control (male 3.3±0.3; female 3.1±0.3), G-300 (male 3.4±0.2; female 3.1±0.4), G-1,500 (male 3.5±0.3; female 3.2±0.3), G-3,000 (male 3.4±0.5; female 3.1±0.4). CONCLUSION: Ipriflavone did not cause maternal toxicity, but increased triglyceride levels and reduced hematocrit at higher doses. The body and organ weights of the fetuses did not change with dam treatment. There were no external malformations or fetal deaths.

Efeito da ipriflavona sobre ratas Wistar e suas ninhadas / Effect of ipriflavone on Wistar rats and their litters

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da ipriflavona durante a fetogênese, já que não foram encontrados estudos visando avaliar seu efeito durante este período. MÉTODOS: Foram utilizadas 60 ratas prenhes, distribuídas aleatoriamente em quatro grupos (n=15). G-controle (1 mL de água destilada) e três grupos tratados com ipriflavona, via intragástrica, do 16º ao 20º dia pós-coito (PC): G-300 (300 mg/kg), G-1500 (1.500 mg/kg) e G-3000 (3.000 mg/kg). Os animais foram pesados e sacrificados no 21º dia por exsanguinação total sob anestesia (xilazina (10 mg/kg) e quetamina (90 mg/kg) via intraperitoneal. Foi realizado hemograma completo e dosagens séricas de colesterol, triglicérides, AST, ALT, ureia, creatinina e glicose das ratas prenhes. Após laparotomia foram removidos e pesados fígado, rim, suprarrenais, baço e ovários; os fetos e placentas foram pesados obtendo-se o peso médio das ninhadas. Quatro fetos (dois machos e duas fêmeas) por mãe foram aleatoriamente designados para obter-se o comprimento e peso de cérebro, fígado, rins e pulmões. Para a análise estatística utilizou-se o teste ANOVA seguido do teste de Dunnet; para dados não homocedásticos e sem distribuição normal, foi usado o teste de Kruskal-Wallis, seguido de Mann-Whitney; as proporções foram analisadas pelo teste do χ² (p<0,05) RESULTADOS: Níveis de triglicérides (mg/dL): G-Controle (138,8±21,8); G-300 (211,2±63,9); G-1500 (251,5±65,2); G-3000 (217,7±49,6); p<0.05. Peso corporal dos fetos (g): G-Controle (machos 3,3±0,3; fêmeas 3,1±0,3); G-300 (machos 3,4±0,2; fêmeas 3,1±0,4); G-1500 (machos 3,5±0,3; fêmeas 3,2±0,3); G-3000 (machos 3,4±0,5; fêmeas 3,1±0,4). CONCLUSÃO: A ipriflavona não causou toxicidade materna, mas elevou níveis de triglicérides e reduziu o hematócrito em doses elevadas, o tamanho, peso corporal e de órgãos fetais não foram alterados. Não foram observadas malformações externas nem mortes fetais.

PURPOSE: Evaluate the effects of ipriflavone during fetogenesis, since no studies have been conducted to assess its effect during this period. METHODS: 60 pregnant rats were divided randomly into four groups (n=15). G-control (1 mL of distilled water) and three groups treated intragastrically with ipriflavone from the 16th to the 20th post coitus (PC) day: G-300 (300 mg/kg), G-1,500 (1,500 mg/kg) and G-3,000 (3,000 mg/kg). The animals were weighed, anaesthetized intraperitoneally with xylazine and ketamine at doses of 180 mg/kg and 10 mg/kg, respectively, and sacrificed by total exsanguination on the 21st day. A complete blood count was performed and serum cholesterol, triglycerides, AST, ALT, urea, creatinine, and glucose were determined in pregnant rats. After laparotomy, the liver, kidneys, adrenals, spleen and ovaries were removed and weighed; fetuses and placentas were also weighed to obtain the average weight of the litters. Four fetuses (two males and two females) were chosen at random for the determination of the length and weight of brain, liver, kidneys and lungs. Statistical analysis: ANOVA followed by Dunnett's test. For raw data without normal distribution and homoscedasticity, we used the Kruskal-Wallis test followed by the Mann-Whitney test. Proportions were analyzed by the χ² test (p<0.05). RESULTS: Triglyceride levels (mg/dL) were: Control-G (138.8±21.8), G-300 (211.2±63.9) G-1,500 (251.5±65.2) G-3,000 (217.7±49.6); p<0.05. The body weight of fetuses (g) was: G-Control (male 3.3±0.3; female 3.1±0.3), G-300 (male 3.4±0.2; female 3.1±0.4), G-1,500 (male 3.5±0.3; female 3.2±0.3), G-3,000 (male 3.4±0.5; female 3.1±0.4). CONCLUSION: Ipriflavone did not cause maternal toxicity, but increased triglyceride levels and reduced hematocrit at higher doses. The body and organ weights of the fetuses did not change with dam treatment. There were no external malformations or fetal deaths.

Intra uterine growth retardation in rats treated with essential oil of rosmarinus officinalis linn

The essential oil of Rosmarinus officinalis L. (EORO) is used in cosmetics, in the food industry and in medicines, presenting antimicrobial and antifungal activity. Aim of the study: to observe maternal toxicity and embryo development after treatment of dams with EORO. Inseminated rats were distributed in four groups (n =15): Control (C) (saline 0.5ml) and treated with 242 (T1), 484 (T2) and 968mg/Kg (T3) of EORO, from the fifth to the seventh dpc and sacrificed on the 15th dpc. Variables analyzed: maternal behavior, body weight gain, food consumption, kidneys, liver and ovaries weight, hemogram, number of corpora lutea, implants, live, dead, malformed fetuses and placenta and fetuses weight. Statistics: Dunnett and Chi-square tests (α=0.05). The EORO higher dose reduced (p<0.05) maternal number of erythrocytes; the haematocrit, hemoglobin concentration and the fetuses body weight. Conclusions: Highest dose of EORO reduce the fetuse´s body weight and induced anemia in the dams.

Efeito do ultra-som terapêutico em ratas prenhes / Therapeutic ultrasound effect on pregnant rats

OBJETIVO: avaliar o efeito da exposição de ratas ao ultra-som terapêutico na fase de pré-implantação. MÉTODOS: ratas Wistar prenhes foram expostas, na fase de pré-implantação, ao ultra-som de 3 MHz, 0,6 W/cm², com ondas pulsadas (USP) ou ondas contínuas (USC), e os controles (USS) ao ultra-som desligado, por cinco minutos. As ratas foram sacrificadas no 20º dia pós-inseminação. Foram feitas análises bioquímicas e hematológicas. Os animais foram submetidos à necrópsia para identificação de lesões de órgãos internos, remoção e pesagem de fígado, rins e ovários. Foram contados os fetos vivos, malformados, mortos e reabsorvidos. Os fetos, seus cérebros, pulmões, fígados, rins e placentas foram pesados. Os dados obtidos foram analisados por ANOVA - uma via - seguida de teste de Dunnett, qui quadrado ou Kruskal-Wallis (α = 0,05). RESULTADOS: as ratas não apresentaram alteração de peso corporal, de órgãos e nem na capacidade reprodutiva, mas houve o aumento dos triglicérides em ambos os grupos, quando comparados ao USS. Os pesos relativos do coração (0,7 ± 0,9), fígado (9,8 ± 0,8), rins (6,2 ± 0,8) e pulmão (3,8 ± 0,4) dos fetos aumentaram no USC, quando comparados ao coração (0,6 ± 0,1), fígado (8,8 ± 0,5), rins (5,52 ± 0,5) e pulmão (3,4 ± 0,4) do USS. CONCLUSÕES: no modelo experimental usado, o ultra-som terapêutico não causou toxicidade materna significativa. Ondas pulsadas não alteraram a morfologia fetal, mas as ondas contínuas acarretaram aumento nos pesos relativos do coração, fígado, pulmão e rins dos fetos.

PURPOSE: to evaluate the effect of exposure of female rats to therapeutic ultrasound in the pre-implantation phase. METHODS: pregnant Wistar female rats have been exposed to 3 MHz, 0.6 W/cm² ultrasound, pulsatile ultrasound (PUS) or continuous ultrasound (CUS), and controls, unplugged ultrasound (UUS), for five minutes. The rats were sacrificed at the 20th day post-insemination. Biochemical and hematological analyses have been done. Animals have been submitted to necropsy in order to identify lesions of internal organs, and to remove and weight the liver, kidneys and ovaries. Alive, malformed, dead and reabsorbed fetuses have been counted. RESULTS: the rats have not presented changes in their body and organs weight, and neither in their reproductive capacity, but there has been an increase in triglycerides in the PUS and CUS groups, when compared to the UUS group. The fetuses' relative weights of the heart (0.7 ± 0.9), liver (9.8 ± 0.8), kidneys (6.2 ± 0.8) and lungs (3.8 ± 0.4) increased in the CUS, when compared to the heart (0.7 ± 0.9), liver (9.8 ± 0.8), kidneys (6.2 ± 0.8) e lungs (3.8 ± 0.4) of the UUS. CONCLUSIONS: in the experimental model, the therapeutic ultrasound used has not caused meaningful maternal toxicity. Pulsatile waves have not changed fetal morphology, but continuous waves have caused increase in the relative weight of the fetuses' heart, liver, lungs and kidneys.

[Therapeutic ultrasound effect on pregnant rats]. / Efeito do ultra-som terapêutico em ratas prenhes.

PURPOSE: to evaluate the effect of exposure of female rats to therapeutic ultrasound in the pre-implantation phase. METHODS: pregnant Wistar female rats have been exposed to 3 MHz, 0.6 W/cm(2) ultrasound, pulsatile ultrasound (PUS) or continuous ultrasound (CUS), and controls, unplugged ultrasound (UUS), for five minutes. The rats were sacrificed at the 20th day post-insemination. Biochemical and hematological analyses have been done. Animals have been submitted to necropsy in order to identify lesions of internal organs, and to remove and weigh the liver, kidneys and ovaries. Alive, malformed, dead and reabsorbed fetuses have been counted. RESULTS: the rats have not presented changes in their body and organs weight, and neither in their reproductive capacity, but there has been an increase in triglycerides in the PUS and CUS groups, when compared to the UUS group. The fetuses' relative weights of the heart (0.7 +/- 0.9), liver (9.8 +/- 0.8), kidneys (6.2 +/- 0.8) and lungs (3.8 +/- 0.4) increased in the CUS, when compared to the heart (0.7 +/- 0.9), liver (9.8 +/- 0.8), kidneys (6.2 +/- 0.8) e lungs (3.8 +/- 0.4) of the UUS. CONCLUSIONS: in the experimental model, the therapeutic ultrasound used has not caused meaningful maternal toxicity. Pulsatile waves have not changed fetal morphology, but continuous waves have caused increase in the relative weight of the fetuses' heart, liver, lungs and kidneys.