Stevia Genus: Phytochemistry and Biological Activities Update

The Stevia genus (Asteraceae) comprises around 230 species, distributed from the southern United States to the South American Andean region. Stevia rebaudiana, a Paraguayan herb that produces an intensely sweet diterpene glycoside called stevioside, is the most relevant member of this genus. Apart from S. rebaudiana, many other species belonging to the Stevia genus are considered medicinal and have been popularly used to treat different ailments. The members from this genus produce sesquiterpene lactones, diterpenes, longipinanes, and flavonoids as the main types of phytochemicals. Many pharmacological activities have been described for Stevia extracts and isolated compounds, antioxidant, antiparasitic, antiviral, anti-inflammatory, and antiproliferative activities being the most frequently mentioned. This review aims to present an update of the Stevia genus covering ethnobotanical aspects and traditional uses, phytochemistry, and biological activities of the extracts and isolated compounds.Fil: Borgo, Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Laurella, Laura Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Martini, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Catalán, Cesar A. N.. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Sülsen, Valeria Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin

Chemical composition and antimicrobial activity of essential oils from <i>Acantholippia deserticola</i>, <i>Artemisia proceriformis</i>, <i>Achillea micrantha</i> and <i>Libanotis buchtormensis</i> against phytopathogenic bacteria and fungi

<p>Essential oils from aerial parts of <i>Acantholippia deserticola</i>, <i>Artemisia proceriformis</i>, <i>Achillea micrantha</i> and <i>Libanotis buchtormensis</i> were analysed by GC–MS. The major compounds identified were β-thujone (66.5 ± 0.2%), and <i>trans</i>-sabinyl acetate (12.1 ± 0.2%) in <i>A. deserticola</i>; α-thujone (66.9 ± 0.4%) in <i>A. proceriformis</i>; 1,8-cineole (26.9 ± 0.5%), and camphor (17.7 ± 0.3%) in <i>A. micrantha</i> and <i>cis</i>-β-ocimene (23.3 ± 0.3%), and <i>trans</i>-β-ocimene (18.4 ± 0.2%) in <i>L. buchtormensis</i>. The oils showed a weak antimicrobial effect (MIC₁₀₀ > 1.5 mg/ml) on most phytopathogens tested. A moderate antimicrobial activity (MIC₁₀₀ between 0.5 and 1.5 mg/ml) was displayed by the oils of <i>A. deserticola</i>, <i>A. micrantha</i> and <i>L. buchtormensis</i> on <i>Septoria tritici</i> and by the oil of <i>A. deserticola</i> on <i>Septoria glycine</i>. The antimicrobial activity was associated to the contents of β-thujone, <i>trans</i>-sabinyl acetate and <i>trans</i>-sabinol. Our results indicate that the tested essential oils have little inhibitory potency not suitable for use as plant protection products against the phytopathogens assayed.</p

Antiprotozoal compounds from Mikania periplocifolia (Asteraceae)

Chagas disease, African trypanosomiasis and Leishmaniasis are neglected parasitic diseases which affect millions of people worldwide. In a previous work, we report the antiprotozoal activity of the dichloromethane extract of Mikania periplocifolia Hook. & Arn. (Asteraceae). The aim of this work was to isolate and identify the bioactive compounds present in the extract. The fractionation of the dichloromethane extract has led to the isolation of the sesquiterpene lactone miscandenin and the flavonoid onopordin, together with the sesquiterpene lactones mikanolide, dihydromikanolide and deoxymikanolide, which have previously shown antiprotozoal activity. Miscandenin and onopordin were assayed in vitro against Trypanosoma cruzi, T. brucei and Leishmania braziliensis. Miscandenin was active against T. cruzi trypomastigotes and amastigotes with IC50 values of 9.1 and 7.7 μg/ml, respectively. This sesquiterpene lactone and the flavonoid onopordin showed activity against T. brucei trypomastigotes (IC50 = 0.16 and 0.37 μg/ml) and L. braziliensis promastigotes (IC50 = 0.6 and 1.2 μg/ml), respectively. The CC50 values on mammalian cells were 37.9 and 53.4 μg/ml for miscandenin and onopordin, respectively. Besides, the pharmacokinetic and physicochemical properties of miscandenin were assessed in silico, showing a good drug-likeness profile. Our results highlight this compound as a promising candidate for further preclinical studies in the search of new drugs for the treatment of trypanosomiasis and leishmaniasis.Fil: Laurella, Laura Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Elso, Orlando German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; ArgentinaFil: Nápoles Rodríguez, Rachel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Viecenz, Juan Matias. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Alonso, María Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Bontempi, Esteban J.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Malchiodi, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Inmunología; ArgentinaFil: Catalán, Cesar A. N.. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Cazorla, Silvia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Centro de Referencia para Lactobacilos; ArgentinaFil: Sülsen, Valeria Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Farmacognosia; Argentin

Anti-<i>Trypanosoma cruzi</i> Properties of Sesquiterpene Lactones Isolated from <i>Stevia</i> spp.: In Vitro and In Silico Studies

Stevia species (Asteraceae) have been a rich source of terpenoid compounds, mainly sesquiterpene lactones, several of which show antiprotozoal activity. In the search for new trypanocidal compounds, S. satureiifolia var. satureiifolia and S. alpina were studied. Two sesquiterpene lactones, santhemoidin C and 2-oxo-8-deoxyligustrin, respectively, were isolated. These compounds were assessed in vitro against Trypanosoma cruzi stages, showing IC50 values of 11.80 and 4.98 on epimastigotes, 56.08 and 26.19 on trypomastigotes and 4.88 and 20.20 µM on amastigotes, respectively. Cytotoxicity was evaluated on Vero cells by the MTT assay. The effect of the compounds on trypanothyone reductase (TcTR), Trans-sialidase (TcTS) and the prolyl oligopeptidase of 80 kDa (Tc80) as potential molecular targets of T. cruzi was investigated. Santhemoidin C inhibited oligopeptidase activity when tested against recombinant Tc80 using a fluorometric assay, reaching an IC50 of 34.9 µM. Molecular docking was performed to study the interaction between santhemoidin C and the Tc80 protein, reaching high docking energy levels. Plasma membrane shedding and cytoplasmic vacuoles, resembling autophagosomes, were detected by transmission microscopy in parasites treated with santhemoidin C. Based on these results, santhemoidin C represents a promising candidate for further studies in the search for new molecules for the development of trypanocidal drugs

<i>In silico</i> toxicologic profile and <i>in vivo</i> trypanocidal activity of estafietin, a sesquiterpene lactone isolated from Stevia alpina Griseb.

Chagas disease is an infection caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, affecting 6-8 million people worldwide. Only two drugs are available for its treatment, having a limited efficacy and adverse side-effects. Estafietin is a sesquiterpene lactone isolated from Stevia alpina with in vitro activity against T. cruzi and low cytotoxicity against mammalian cells. The aim of this work was to predict the toxicologic profile of estafietin by in silico methods and assess its in vivo activity on a murine model of Chagas disease. Estafietin showed low toxicity according to pkCSM web tool and passed the PAINS filter from PAINS-remover web server. The treatment of infected mice with 1 mg/Kg/day of estafietin for five consecutive days administrated by intraperitoneal route significatively decreased parasitemia levels and reduced inflammatory infiltrates and myocyte damage on muscle tissue. These results suggest that estafietin had effect both on acute and chronic stages of the infection.</p

Anti-Trypanosoma cruzi Properties of Sesquiterpene Lactones Isolated from Stevia spp.: In Vitro and In Silico Studies

Stevia species (Asteraceae) have been a rich source of terpenoid compounds, mainly sesquiterpene lactones, several of which show antiprotozoal activity. In the search for new trypanocidal compounds, S. satureiifolia var. satureiifolia and S. alpina were studied. Two sesquiterpene lactones, santhemoidin C and 2-oxo-8-deoxyligustrin, respectively, were isolated. These compounds were assessed in vitro against Trypanosoma cruzi stages, showing IC50 values of 11.80 and 4.98 on epimastigotes, 56.08 and 26.19 on trypomastigotes and 4.88 and 20.20 µM on amastigotes, respectively. Cytotoxicity was evaluated on Vero cells by the MTT assay. The effect of the compounds on trypanothyone reductase (TcTR), Trans-sialidase (TcTS) and the prolyl oligopeptidase of 80 kDa (Tc80) as potential molecular targets of T. cruzi was investigated. Santhemoidin C inhibited oligopeptidase activity when tested against recombinant Tc80 using a fluorometric assay, reaching an IC50 of 34.9 µM. Molecular docking was performed to study the interaction between santhemoidin C and the Tc80 protein, reaching high docking energy levels. Plasma membrane shedding and cytoplasmic vacuoles, resembling autophagosomes, were detected by transmission microscopy in parasites treated with santhemoidin C. Based on these results, santhemoidin C represents a promising candidate for further studies in the search for new molecules for the development of trypanocidal drugs.Fil: Borgo, Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Elso, Orlando German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; ArgentinaFil: Gomez, Jessica Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Coll, Mauro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Catalán, Cesar A. N.. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Mucci, Juan Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Alvarez, Guzmán. Universidad de la República; UruguayFil: Randall, Lía M.. Universidad de la República; UruguayFil: Barrera, Patricia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Malchiodi, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Bivona, Augusto Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Martini, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Sülsen, Valeria Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin