Inibição da arginase de Leishmania por frações do extrato etanólico de Cecropia pachystachya

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio ([email protected]) on 2012-07-16T21:03:45Z No. of bitstreams: 1 Ebenézer de Mello Cruz Inibição da arginase de Leishmania 2009.pdf: 2063950 bytes, checksum: 15d7234f96fe97bc8cfe6618e9985787 (MD5)Made available in DSpace on 2012-07-16T21:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ebenézer de Mello Cruz Inibição da arginase de Leishmania 2009.pdf: 2063950 bytes, checksum: 15d7234f96fe97bc8cfe6618e9985787 (MD5) Previous issue date: 2009Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, BrasilA leishmaniose atinge cerca de 12 milhões de pessoas no mundo com aproximadamente 60 mil mortes por ano. Os fármacos utilizados são ineficazes e apresentam graves efeitos colaterais, tornado necessária a busca por novos fármacos. A busca por princípios bioativos torna-se mais eficaz quando direcionada pelo fracionamento guiado por bioensaios específicos. Um alvo promissor para busca por novos fármacos é a enzima arginase, pois a Leishmania deficiente em arginase é incapaz de produzir poliaminas, que são essenciais para a proliferação, diferenciação e síntese de macromoléculas, sendo assim o alvo selecionado para direcionar o fracionamento do extrato etanólico de Cecropia pachystachya, visto que já foi relatada a inibição da arginase de Leishmania (L.) amazonensis por extratos desta espécie vegetal. Neste trabalho foi demonstrado que o extrato acetato de etila apresentou uma forte inibição da arginase de L. (L.) amazonensis, uma leve inibição da arginase de Rattus norvegicus e não apresentou toxicidade em esplenócitos. Com a análise ultraestrutural foi possível inferir que a inibição da arginase poderia estar provocando estresse oxidativo, visível com a formação de concreção eletrondensa na matriz mitocondrial e desorganização do k- DNA, possivelmente devido à inibição da arginase e conseqüente diminuição da biossíntese de poliaminas e tripanotiona. Em análise computacional, as prováveis substâncias presentes no extrato acetato de etila (catequina, ácido clorogênico, epicatequina, isoorientina, isoquercetrina, isovitexina, orientina e procianidina B2) interagem com os aminoácidos ao redor do sítio ativo da arginase de L. (L.) amazonensis impedindo a entrada do substrato ou a saída dos produtos resultantes da reação o que acarretaria diminuição na velocidade máxima da reação. As frações da CLC03 parecem interferir em um outro mecanismo que promova a morte do parasito além da inibição da arginase. Após os fracionamentos realizados, as amostras analisadas ainda se mostravam como misturas quando analisadas por CLAE e RMN de 1H. A diminuição do crescimento das formas promastigotas de L. (L.) amazonensis pode também promover a diminuição da infecção em macrófagos, mediado pela produção de NO.Leishmaniasis affects approximately 12 million people worldwide with approximately 60,000 deaths per year. The drugs used are ineffective and have severe side effects, creating to need of the search for new drugs. The search for bioactive principles becomes more effective when directed by fractionation guided by specific bioassays. A promising target to search for new drugs is the enzyme arginase, because a arginase deficient Leishmania is unable to produce polyamines, which are essential for the proliferation, differentiation and synthesis of macromolecules, thus becoming the target used to direct fractionation of the extract of Cecropia pachyatachya, as it has been reported on the inhibition of arginase L. (L.) amazonensis. The ethyl acetate extract showed a strong inhibition of arginase L. (L.) amazonensis, a low inhibition of arginase Rattus novergicus and didn’t show toxicity to splenocytes. By ultrastructural analysis was possible to infer that the inhibition of arginase could be causing an oxidative stress, visible with the formation of electrondense deposits in the mitochondrial matrix and disorganization of k-DNA, possibly due to inhibition of arginase and consequent decrease of polyamines and trypanothione biosynthesis. In computer analysis, the possible compounds present in the ethyl acetate extract (catechin, chlorogenic acid, epicatechin, isoorientin, isoquercetrin, isovitexin, orientin and procyanidin B2) interact with the amino acids surrounding the active site of L. (L.) amazonensis arginase preventing the entry of the substrate or the release of the reaction products which would result in a decrease in of velocity reaction. The fractions of CLC03 seem to interfere with another mechanism that promotes the death of the parasite besides the arginase inhibition. After the fractionations performed, the samples were still mixtures when as determined by HPLC and 1H NMR. The reduced growth of promastigotes of L. (L.) amazonensis may be associated to the reduction of infection in macrophages, mediated by NO production

Leishmanicidal activity of Cecropia pachystachya flavonoids: arginase inhibition and altered mitochondrial DNA arrangement

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio ([email protected]) on 2013-10-23T17:55:30Z No. of bitstreams: 1 Cruz, ED Leishmanicidal activity....pdf: 753862 bytes, checksum: c99ee95789e442d656e72a0f4b9edb0c (MD5)Made available in DSpace on 2013-10-23T17:55:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz, ED Leishmanicidal activity....pdf: 753862 bytes, checksum: c99ee95789e442d656e72a0f4b9edb0c (MD5) Previous issue date: 2013Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Laboratório de Biologia Parasitária. Salvador, BA, BrasilUniversidade de São Paulo. Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Departamento de Medicina Veterinária. São Paulo, SP, BRasilUniversidade de São Paulo. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Departamento de Fisiologia. Ribeirão Preto, SP, BrasilFundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Laboratório de Biologia Parasitária. Salvador, BA, BrasilUniversidade de São Paulo. Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Pirassununga, SP, BrazilUniversidade de São Paulo. Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Departamento de Medicina Veterinária. São Paulo, SP, BRasilCurso de Farmácia. Unidade de Ensino Superior Ingá. Maringa, SP, BrazilUniversidade Federal da Bahia. Instituto de Química. Departamento de Química Orgânica. Salvador, BA, BrazilFundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Laboratório de Biologia Parasitária. Salvador, BA, BrasilThe plant Cecropia pachystachya Trécul is widely used in Brazilian ethnomedicine to treat hypertension, asthma, and diabetes. Arginase is an enzyme with levels that are elevated in these disorders, and it is central to Leishmania polyamine biosynthesis. The aims of this study were to evaluate antileishmanial activity and inhibition of the arginase enzyme by C. pachystachya extracts, and to study changes in cellular organization using electron microscopy. The ethanol extract of C. pachystachya was tested on Leishmania (Leishmania) amazonensis promastigote survival/proliferation and arginase activity in vitro. Qualitative ultrastructural analysis was also used to observe changes in cell organization. The major bioactive molecules of the ethanol extract were characterized using liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS). The ethyl acetate fraction of the ethanol extract diminished promastigote axenic growth/survival, inhibited arginase activity, and altered a mitochondrial kinetoplast DNA (K-DNA) array. The bioactive compounds of C. pachystachya were characterized as glucoside flavonoids. Orientin (9) (luteolin-8-C-glucoside) was the main component of the methanol-soluble ethyl acetate fraction obtained from the ethanol extract and is an arginase inhibitor (IC50 15.9 µM). The ethyl acetate fraction was not cytotoxic to splenocytes at a concentration of 200 µg/mL. In conclusion, C. pachystachya contains bioactive compounds that reduce the growth of L. (L.) amazonensis promastigotes, altering mitochondrial K-DNA arrangement and inhibiting arginase