Natural multi-target modulators of pathological pathways in Alzheimer's disease isolated from the Rhinella arenarum skin

The skin of anuran amphibians is a rich source of compounds with great medicinal potential. Alzheimer's disease (AD) is a complex disease associated with numerous pathological pathways, making their simultaneous modulation necessary. Nowadays the development of anti-AD drugs is focused on a Multi-Target Directed Ligands strategy. Herein we report the bioactivity of the skin extracts of the toad Rhinella arenarum obtained by an invasive and non-invasive methods, against five AD pathological targets (AChE, BChE, MAO-B, antioxidant and chelating activities). The extract derived from the non-invasive technique showed the highest biological activity, being capable of acting on all or almost all the pathological targets of AD, while also avoiding harm to the animal.Fil: Spinelli, Roque. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Rietmann, Álvaro José. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Sanchis, Ivan. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Siano, Alvaro Sebastían. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentin

Inhibition of Human Cholinesterases and in vitro β-Amyloid Aggregation by Rationally Designed Peptides

The multifactorial nature of Alzheimer's disease (AD) is now widely recognized, which has increased the interest in compounds that can address more than one AD-associated targets. Herein, we report the inhibitory activity on the human cholinesterases (acetylcholinesterase, hAChE and butyrylcholinesterase, hBChE) and on the AChE-induced β-amyloid peptide (Aβ) aggregation by a series of peptide derivatives designed by mutating aliphatic residues for aromatic ones. We identified peptide W3 (LGWVSKGKLL-NH2) as an interesting scaffold for the development of new anti-AD multitarget-directed drugs. It showed the lowest IC50 value against hAChE reported for a peptide (0.99±0.02 μM) and inhibited 94.2 %±1.2 of AChE-induced Aβ aggregation at 10 μM. Furthermore, it inhibited hBChE (IC50, 15.44±0.91 μM), showed no in vivo toxicity in brine shrimp and had shown moderated radical scavenging and Fe2+ chelating capabilities in previous studies. The results are in line with multiple reports showing the utility of the indole moiety for the development of cholinesterase inhibitors.Fil: Sanchis, Ivan. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Spinelli, Roque. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Dias, Jose. Institut de Recherche Biomédicale des Armées; FranciaFil: Brazzolotto, Xavier. Institut de Recherche Biomédicale des Armées; FranciaFil: Rietmann, Álvaro José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; ArgentinaFil: Aimaretti, Florencia Maria. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Siano, Alvaro Sebastían. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentin

Toxicity Evaluation of Anti‐cholinesterasic Amphibian Extracts by MTT and an Optimized Artemia salina Test

The amphibian skin is an important source of bioactive compounds. Recently, our workgroup reported the bioactivity of new extracts from the Hylidae, Microhylidae and Leptodactylidae families against several pathways involved in Alzheimer's disease. However, since cytotoxicity can be a limiting factor for their applicability, we evaluated the toxicity of nine amphibian skin extracts with reported anticholinesterase activity, using the traditional MTT assay and an optimized Artemia salina test. The proposed improvement, guided by experimental design, aims to reduce the amount of biological sample needed. Overall, we proved that the active extracts were non-toxic at effective concentration against cholinesterases (AChE/BChE), positioning the amphibian skin as a promising and preliminary safe source of bioactive compounds in the anti-Alzheimer's treatment. Interestingly, we demonstrated that both toxicity assays can discriminate between toxic and non-toxic samples. We propose the A. salina bioassay as a reliable and cost-effective alternative for early toxicity screening.Fil: Spinelli, Roque. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Rietmann, Álvaro José. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Sanchis, Ivan. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; ArgentinaFil: Goicoechea, Hector Casimiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química. Cátedra de Química Analítica; ArgentinaFil: Siano, Alvaro Sebastían. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Química Organica. Laboratorio de Peptidos Bioactivos; Argentin