RESUMO
The present study aimed to evaluate the antileishmanial effect, the mechanisms of action and the association with miltefosine of Vernonia brasiliana essential oil against Leishmania infantum promastigotes. This essential oil was obtained by hydrodistillation and its chemical composition was determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The antileishmanial activity against L. infantum promastigotes and cytotoxicity on DH82 cells were evaluated by MTT colorimetric assay. Ultrastructural alterations were evaluated by transmission electron microscopy. Changes in mitochondrial membrane potential, in the production of reactive oxygen species, and analysis of apoptotic events were determined by flow cytometry. The association between the essential oil and miltefosine was evaluated using the modified isobologram method. The most abundant component of the essential oil was ß-caryophyllene (21.47 %). Anti-Leishmania assays indicated an IC50 of 39.01⯱â¯1.080⯵g/mL for promastigote forms after 72â¯h of treatment. The cytotoxic concentration for DH82 cells was 63.13⯱â¯1.211⯵g/mL after 24â¯h of treatment. The effect against L. infantum was proven through the ultrastructural changes caused by the oil, such as kinetoplast and mitochondrial swelling, vesicles in the flagellar pocket, discontinuity of the nuclear membrane, nuclear fragmentation and condensation, and loss of organelles. It was observed that the oil leads to a decrease in the mitochondrial membrane potential (35.10 %, pâ¯=â¯0.0031), increased reactive oxygen species production, and cell death by late apoptosis (17.60 %, pâ¯=â¯0.020). The combination of the essential oil and miltefosine exhibited an antagonistic effect. This study evidences the antileishmanial action of V. brasiliana essential oil against L. infantum promastigotes.
Assuntos
Antiprotozoários/farmacologia , Apoptose/efeitos dos fármacos , Leishmania infantum/efeitos dos fármacos , Óleos Voláteis/farmacologia , Óleos de Plantas/farmacologia , Sesquiterpenos Policíclicos/farmacologia , Vernonia , Animais , Antiprotozoários/isolamento & purificação , Antiprotozoários/toxicidade , Linhagem Celular , Cães , Interações Medicamentosas , Leishmania infantum/crescimento & desenvolvimento , Leishmania infantum/metabolismo , Leishmania infantum/ultraestrutura , Potencial da Membrana Mitocondrial/efeitos dos fármacos , Mitocôndrias/efeitos dos fármacos , Mitocôndrias/metabolismo , Mitocôndrias/ultraestrutura , Óleos Voláteis/isolamento & purificação , Óleos Voláteis/toxicidade , Fosforilcolina/análogos & derivados , Fosforilcolina/farmacologia , Óleos de Plantas/isolamento & purificação , Óleos de Plantas/toxicidade , Sesquiterpenos Policíclicos/isolamento & purificação , Sesquiterpenos Policíclicos/toxicidade , Espécies Reativas de Oxigênio/metabolismo , Vernonia/químicaRESUMO
The increasing number of cases of canine ehrlichiosis caused by Ehrlichia canis in hospitals and veterinary clinics has demonstrated the need for a new drug protocol for this disease. Doxycycline is used to treat ehrlichiosis, but the resistance of the microorganism to this treatment protocol, as well as the various side effects to the animals, has become a concern. Several studies have shown a positive interaction with extracts of plants and drugs, which allow for the reduction of the concentration necessary to produce the desired effect, minimizing adverse effects. This study determined the efficiency of the combination of the dichloromethane (DCM) fraction of Ageratum conyzoides L. with anti-Ehrlichia activity and doxycycline by using the checkerboard assay. Plant material was collected in São Luís, northeastern Brazil, followed by extraction in MeOH: H2O (8:2) and partitioning of the DCM fraction. After determining the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of the fraction under study against DH82 cells infected with Ehrlichia canis, it was combined with doxycycline to derive the Fractional Inhibitory Concentration Index (CIF Index). A reduction of 5.83 times the doxycycline minimum inhibitory concentration was observed, showing that this fraction of A. conyzoides composed predominantly by the class of lignans, identified by mass spectrometry notably intensified the activity of doxycycline against E. canis, resulting in a synergistic effect.(AU)
O crescente número de casos de erliquiose canina por Ehrlichia canis em hospitais e clínicas veterinárias tem demonstrado a necessidade de um novo protocolo de medicamentos para essa doença. A doxiciclina é usada para tratar a erliquiose, mas a resistência do microrganismo a esse protocolo de tratamento, bem como os diversos efeitos colaterais para os animais, tornou-se uma preocupação. Vários estudos têm demonstrado interação positiva com extratos de plantas e fármacos, que permitem a redução da concentração necessária para produzir o efeito desejado, minimizando os efeitos adversos. Este estudo determinou a eficiência da combinação da fração diclorometânica (DCM) de Ageratum conyzoides L. com atividade anti-Ehrlichia canis associada com doxiciclina por meio do ensaio de Checkerboard. O material vegetal foi coletado em São Luís, Maranhão, nordeste do Brasil, seguido pela extração em MeOH:H2O (8:2) e partição da fração diclorometânica. Após a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) da fração em estudo frente às células DH82 infectadas com Ehrlichia canis, a mesma foi combinada com a doxiciclina para derivação do Índice de Concentração Inibitória da Fração (Índice CIF). Observou-se uma redução de 5,83 vezes a concentração inibitória mínima da doxiciclina mostrando que esta fração de A. conyzoides, composta predominantemente por lignanas identificadas por espectrometria de massas, notavelmente intensificou a atividade desse fármaco contra E. canis, resultando em um efeito sinérgico.(AU)
Assuntos
Animais , Cães , Doenças do Cão/diagnóstico , Doenças do Cão/tratamento farmacológico , Ehrlichiose/tratamento farmacológico , Ehrlichiose/veterinária , Ageratum/efeitos adversos , Doxiciclina/efeitos adversos , Doxiciclina/antagonistas & inibidores , Doxiciclina/uso terapêuticoRESUMO
ABSTRACT: The increasing number of cases of canine ehrlichiosis caused by Ehrlichia canis in hospitals and veterinary clinics has demonstrated the need for a new drug protocol for this disease. Doxycycline is used to treat ehrlichiosis, but the resistance of the microorganism to this treatment protocol, as well as the various side effects to the animals, has become a concern. Several studies have shown a positive interaction with extracts of plants and drugs, which allow for the reduction of the concentration necessary to produce the desired effect, minimizing adverse effects. This study determined the efficiency of the combination of the dichloromethane (DCM) fraction of Ageratum conyzoides L. with anti-Ehrlichia activity and doxycycline by using the checkerboard assay. Plant material was collected in São Luís, northeastern Brazil, followed by extraction in MeOH: H2O (8:2) and partitioning of the DCM fraction. After determining the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of the fraction under study against DH82 cells infected with Ehrlichia canis, it was combined with doxycycline to derive the Fractional Inhibitory Concentration Index (CIF Index). A reduction of 5.83 times the doxycycline minimum inhibitory concentration was observed, showing that this fraction of A. conyzoides composed predominantly by the class of lignans, identified by mass spectrometry notably intensified the activity of doxycycline against E. canis, resulting in a synergistic effect.
RESUMO: O crescente número de casos de erliquiose canina por Ehrlichia canis em hospitais e clínicas veterinárias tem demonstrado a necessidade de um novo protocolo de medicamentos para essa doença. A doxiciclina é usada para tratar a erliquiose, mas a resistência do microrganismo a esse protocolo de tratamento, bem como os diversos efeitos colaterais para os animais, tornou-se uma preocupação. Vários estudos têm demonstrado interação positiva com extratos de plantas e fármacos, que permitem a redução da concentração necessária para produzir o efeito desejado, minimizando os efeitos adversos. Este estudo determinou a eficiência da combinação da fração diclorometânica (DCM) de Ageratum conyzoides L. com atividade anti-Ehrlichia canis associada com doxiciclina por meio do ensaio de Checkerboard. O material vegetal foi coletado em São Luís, Maranhão, nordeste do Brasil, seguido pela extração em MeOH:H2O (8:2) e partição da fração diclorometânica. Após a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) da fração em estudo frente às células DH82 infectadas com Ehrlichia canis, a mesma foi combinada com a doxiciclina para derivação do Índice de Concentração Inibitória da Fração (Índice CIF). Observou-se uma redução de 5,83 vezes a concentração inibitória mínima da doxiciclina mostrando que esta fração de A. conyzoides, composta predominantemente por lignanas identificadas por espectrometria de massas, notavelmente intensificou a atividade desse fármaco contra E. canis, resultando em um efeito sinérgico.
RESUMO
The increasing number of cases of canine ehrlichiosis caused by Ehrlichia canis in hospitals and veterinary clinics has demonstrated the need for a new drug protocol for this disease. Doxycycline is used to treat ehrlichiosis, but the resistance of the microorganism to this treatment protocol, as well as the various side effects to the animals, has become a concern. Several studies have shown a positive interaction with extracts of plants and drugs, which allow for the reduction of the concentration necessary to produce the desired effect, minimizing adverse effects. This study determined the efficiency of the combination of the dichloromethane (DCM) fraction of Ageratum conyzoides L. with anti-Ehrlichia activity and doxycycline by using the checkerboard assay. Plant material was collected in São Luís, northeastern Brazil, followed by extraction in MeOH: H2O (8:2) and partitioning of the DCM fraction. After determining the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of the fraction under study against DH82 cells infected with Ehrlichia canis, it was combined with doxycycline to derive the Fractional Inhibitory Concentration Index (CIF Index). A reduction of 5.83 times the doxycycline minimum inhibitory concentration was observed, showing that this fraction of A. conyzoides composed predominantly by the class of lignans, identified by mass spectrometry notably intensified the activity of doxycycline against E. canis, resulting in a synergistic effect.
O crescente número de casos de erliquiose canina por Ehrlichia canis em hospitais e clínicas veterinárias tem demonstrado a necessidade de um novo protocolo de medicamentos para essa doença. A doxiciclina é usada para tratar a erliquiose, mas a resistência do microrganismo a esse protocolo de tratamento, bem como os diversos efeitos colaterais para os animais, tornou-se uma preocupação. Vários estudos têm demonstrado interação positiva com extratos de plantas e fármacos, que permitem a redução da concentração necessária para produzir o efeito desejado, minimizando os efeitos adversos. Este estudo determinou a eficiência da combinação da fração diclorometânica (DCM) de Ageratum conyzoides L. com atividade anti-Ehrlichia canis associada com doxiciclina por meio do ensaio de Checkerboard. O material vegetal foi coletado em São Luís, Maranhão, nordeste do Brasil, seguido pela extração em MeOH:H2O (8:2) e partição da fração diclorometânica. Após a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) da fração em estudo frente às células DH82 infectadas com Ehrlichia canis, a mesma foi combinada com a doxiciclina para derivação do Índice de Concentração Inibitória da Fração (Índice CIF). Observou-se uma redução de 5,83 vezes a concentração inibitória mínima da doxiciclina mostrando que esta fração de A. conyzoides, composta predominantemente por lignanas identificadas por espectrometria de massas, notavelmente intensificou a atividade desse fármaco contra E. canis, resultando em um efeito sinérgico.
Assuntos
Animais , Cães , Ageratum/efeitos adversos , Doenças do Cão/diagnóstico , Doenças do Cão/tratamento farmacológico , Doxiciclina/antagonistas & inibidores , Doxiciclina/efeitos adversos , Doxiciclina/uso terapêutico , Ehrlichiose/tratamento farmacológico , Ehrlichiose/veterináriaRESUMO
Canine Monocytic Ehrlichiosis (CME) is an infectious disease caused by the rickettsia organism Ehrlichia canis which is transmitted mainly the ixodid brown dog tick Rhipicephalus sanguineus. The prevalence of E. canis infection has been increasing in recent years. The World Health Organization has been warned about antibiotics resistance and one of the way to prevent this situation is found new compound with this property. Doxycycline is the treatment of choice for this tick-borne disease. Adverse effects are noted in dogs that are sensitive to this drug. Antibiotic resistance may also occur. The present study aimed to evaluate the anti-Ehrlichia properties of the essential oil of the aerial parts of Ageratum conyzoides L. in infected DH82 cells, as well as its anti-Ehrlichia activity associated with doxycycline using the checkerboard assay. A. conyzoides is a native plant from northeast Brazil with many reports of ethnopharmacological applications. The essential oil of A. conyzoides was extracted from the aerial parts of the plant using the hydrodistillation method. E. canis-infected DH82 cells were cultured in DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium), maintained at 37 °C and 5% CO2, and standardized at a 70% infection rate for the initiation of treatment protocols. The tests were first carried out with the aim of defining the IC50. The combined effect of doxycycline and A. conyzoides essential oil was then determined using the checkerboard dilution technique (checkerboard method) in which the IC50 was 200 µg/mL. The doxycycline reduction index from the combined effect was 4.90 times resulting in a synergistic effect. To the authors' knowledge, this is the first alternative treatment (alternative therapy) based on bioactive molecules that have antibacterial activity against E. canis.