Anti-tick effect and cholinesterase inhibition caused by Prosopis juliflora alkaloids: in vitro and in silico studies / Efeito carrapaticida e inibição da acetilcolinesterase por alcaloides de Prosopis juliflora: estudos in vitro e in silico

We investigated the in vitro acaricide activity of the methanolic extract (ME) and alkaloid-rich fraction (AF) of Prosopis juliflora on Rhipicephalus microplus and correlated this effect with acetylcholinesterase (AChE) inhibition. The acaricide activity was evaluated using adult and larval immersion tests. Also, we studied the possible interaction mechanism of the major alkaloids present in this fraction via molecular docking at the active site of R. microplus AChE1 (RmAChE1). Higher reproductive inhibitory activity of the AF was recorded, with effective concentration (EC50) four times lower than that of the ME (31.6 versus 121 mg/mL). The AF caused mortality of tick larvae, with lethal concentration 50% (LC50) of 13.8 mg/mL. Both ME and AF were seen to have anticholinesterase activity on AChE of R. microplus larvae, while AF was more active with half-maximal inhibitory concentration (IC50) of 0.041 mg/mL. The LC-MS/MS analyses on the AF led to identification of three alkaloids: prosopine (1), juliprosinine (2) and juliprosopine (3). The molecular docking studies revealed that these alkaloids had interactions at the active site of the RmAChE1, mainly relating to hydrogen bonds and cation-pi interactions. We concluded that the alkaloids of P. juliflora showed acaricide activity on R. microplus and acted through an anticholinesterase mechanism.(AU)

A atividade carrapaticida in vitro do extrato metanólico (EM) e da fração de alcaloides (FA) de Prosopis juliflora foi investigada, frente ao Rhipicephalus microplus, e relacionada com a inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE). A predição in silico das interações de alcaloides dessa fração com a AChE1 de R. microplus (RmAChE1) foi realizada por acoplamento molecular. A atividade carrapaticida foi avaliada, utilizando-se os ensaios de imersão de adultos e larvas. Maior efeito sobre parâmetros reprodutivos de teleóginas foi verificado para a FA, com valor de Concentração Efetiva 50% (CE50) (31.6 mg/mL), quatro vezes menor do que o valor do EM (121 mg/mL). A FA induziu mortalidade de larvas (Concentração Letal de 50% - CL50 = 13,8 mg/mL). A inibição da atividade da AChE de larvas do carrapato foi observada para EM e FA, sendo a FA mais ativa (Concentração Inibitória 50%- CI50 de 0,041mg/mL). As análises químicas da FA permitiram a identificação dos alcaloides prosopina (1), juliprosinina (2) e juliprosopina (3). No ensaio in silico, observou-se que esses alcaloides podem interagir com o sítio ativo da RmAChE1, principalmente por ligações de hidrogênio e interações cátion-pi. Os alcaloides de P. juliflora têm atividade carrapaticida contra R. microplus, atuando através do mecanismo anticolinesterásico.(AU)

Ovicidal activity of succinic acid isolated from sisal waste (Agave sisalana) against gastrointestinal nematodes of goats / Atividade ovicida do ácido succínico isolado do resíduo de sisal (Agave sisalana) sobre nematoides gastrintestinais de caprinos

ABSTRACT: This study was conducted to evaluate the in vitro anthelmintic activity of the succinic acid (SA) isolated from sisal waste against gastrointestinal nematodes of goats, using the egg hatching and larvae motility assays. In addition, potential cytotoxicity of SA on Vero cell cultures was investigated by means of MTT (3-4,5-dimethylthiazol-2-yl, 2,5diphenyltetrazolium bromide) test. The SA induced a significant inhibition of egg hatching (P 0.05) at all concentrations tested (60 to 250µg mL-1), and the concentrations to inhibit 50% (EC50) and 90% (EC90) values (mean ± standard deviation) were 90.3±2.8 and 130.6±3.5µg mL-1, respectively. The SA has not shown larvicidal activity. The SA was less toxic to the Vero cells, with the mean percentage of cell viability equal to 85±6.2% at the concentration of 130µg mL-1. The results suggested that SA has potential anthelmintic effect; although, more research is needed to confirm its activity in vivo.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade anti-helmíntica in vitro do ácido succínico (AS) isolado do resíduo de sisal sobre nematódeos gastrointestinais de caprinos, utilizando os ensaios de inibição da eclosão de ovos e motilidade larval. Além disso, a citotoxicidade do AS em culturas de células Vero foi investigada empregando-se o teste de MTT (brometo de 3-4,5-dimetiltiazol-2-ilo, brometo de 2,5-difeniltetrazólio). O AS promoveu redução significativa no percentual de eclosão de ovos (P 0,05) em todas as concentrações testadas (60 a 250g mL-1). As médias (± desvio padrão) da CE50 e CE90 (Concentração efetiva 50% e 90%) sobre ovos foram de 90.3±2.8 e 130±3.5g mL-1, respectivamente. O AS não apresentou atividade larvicida. O AS foi menos tóxico para as células Vero, com média do percentual de viabilidade celular igual a 85±6.2% na concentração de 130g mL-1. Os resultados sugerem que o AS tem potencial efeito anti-helmíntico, embora sejam necessários a realização de estudos in vivo para confirmar seu uso terapêutico.

Ovicidal activity of succinic acid isolated from sisal waste (Agave sisalana) against gastrointestinal nematodes of goats / Atividade ovicida do ácido succínico isolado do resíduo de sisal (Agave sisalana) sobre nematoides gastrintestinais de caprinos

ABSTRACT: This study was conducted to evaluate the in vitro anthelmintic activity of the succinic acid (SA) isolated from sisal waste against gastrointestinal nematodes of goats, using the egg hatching and larvae motility assays. In addition, potential cytotoxicity of SA on Vero cell cultures was investigated by means of MTT (3-4,5-dimethylthiazol-2-yl, 2,5diphenyltetrazolium bromide) test. The SA induced a significant inhibition of egg hatching (P 0.05) at all concentrations tested (60 to 250µg mL-1), and the concentrations to inhibit 50% (EC50) and 90% (EC90) values (mean ± standard deviation) were 90.3±2.8 and 130.6±3.5µg mL-1, respectively. The SA has not shown larvicidal activity. The SA was less toxic to the Vero cells, with the mean percentage of cell viability equal to 85±6.2% at the concentration of 130µg mL-1. The results suggested that SA has potential anthelmintic effect; although, more research is needed to confirm its activity in vivo.(AU)

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade anti-helmíntica in vitro do ácido succínico (AS) isolado do resíduo de sisal sobre nematódeos gastrointestinais de caprinos, utilizando os ensaios de inibição da eclosão de ovos e motilidade larval. Além disso, a citotoxicidade do AS em culturas de células Vero foi investigada empregando-se o teste de MTT (brometo de 3-4,5-dimetiltiazol-2-ilo, brometo de 2,5-difeniltetrazólio). O AS promoveu redução significativa no percentual de eclosão de ovos (P 0,05) em todas as concentrações testadas (60 a 250g mL-1). As médias (± desvio padrão) da CE50 e CE90 (Concentração efetiva 50% e 90%) sobre ovos foram de 90.3±2.8 e 130±3.5g mL-1, respectivamente. O AS não apresentou atividade larvicida. O AS foi menos tóxico para as células Vero, com média do percentual de viabilidade celular igual a 85±6.2% na concentração de 130g mL-1. Os resultados sugerem que o AS tem potencial efeito anti-helmíntico, embora sejam necessários a realização de estudos in vivo para confirmar seu uso terapêutico.(AU)

Acaricidal activity of Amburana cearensis on the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus / Atividade acaricida de Amburana cearensis frente ao Rhipicephalus (Boophilus) microplus

This experiment was carried out to study the bioacaricidal activity of Amburana cearensis against engorged females of Rhipicephalus (Boophilus) microplus. The crude ethanolic extract from the leaves of A. cearensis was submitted to partition with organic solvents (hexane, chloroform and ethyl acetate) in order of increasing polarity; and evaluated using three treatments at concentrations of 5, 10 and 25mg ml-1. To evaluate the acaricidal activity, engorged females were submitted to the adult immersion test. Parameters analyzed were the weight of females; weight of egg mass; percentage of hatch; reproductive efficiency; expected rate of reproduction; and efficacy. For each extract and concentrating fraction, tests were performed in triplicate. Among all fractions, the hexane (2.5%) achieved the best results in all parameters analyzed: 52.7% of inhibition of oviposition; 39% of hatching rate; 3,271 index of reproductive efficiency; and 67.0% effectiveness. The extract obtained gradual dose response with increasing concentration; and could be used as an aid in the control of R. (B.) microplus therapy.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade acaricida in vitro de Amburana cearensis contra fêmeas ingurgitadas de Rhipicephalus (Boophilus) microplus. O extrato etanólico bruto das folhas de A. cearensis foi submetido à partição com solventes orgânicos (hexano, clorofórmio e acetato de etila) em ordem crescente de polaridade. Foram realizadas três diluições, nas concentrações de 5, 10 e 25mg ml-1. Para avaliar a atividade carrapaticida, fêmeas teleóginas foram submetidas ao teste de imersão de fêmeas ingurgitadas. Os parâmetros analisados foram peso das fêmeas, peso da massa de ovos, porcentagem de eclosão, eficiência reprodutiva, índice de reprodução esperada e eficácia. Para cada extrato, fração e concentração, os testes foram realizados em triplicata. Dentre as frações, a hexânica (2,5%) apresentou os melhores resultados para todos os parâmetros analisados, alcançando 52,7% de inibição da oviposição; 39,0% de porcentagem de eclosão; 3.271 de índice de eficiência reprodutiva; e 67% de eficácia. O extrato obteve uma dose resposta gradual com o aumento da concentração; podendo ser utilizado como terapia auxiliar no controle do R. (B.) microplus.(AU)

Evaluation of anthelmintic activity of liquid waste of Agave sisalana (sisal) in goats / Avaliação da atividade anti-helmíntica do resíduo líquido de Agave sisalana (sisal) em caprinos

It was evaluated the anthelmintic activity of Agave sisalana (sisal) juice against gastrointestinal nematodes and its potential toxic effects in goats. In vitro tests showed more than 95% reduction in larval counts of the genus Haemonchus spp. at concentrations between 86.5 and 146.3 mg.mL–1. In vivo the percent reduction of larvae of the fourth (L4) and fifth (L5) stages of Haemonchus, Oesophagostomum and Trichostrongylus was less than 95% in groups GI and GII, and between 80 and 90% in group GIII. A. sisalana juice at the concentrations tested in vitro was effective against gastrointestinal nematodes in goats; however, its anthelmintic efficacy was reduced when administered to animals.(AU)

Foi avaliada a atividade anti-helmíntica do suco de Agave sisalana (sisal) contra nematódeos gastrintestinais e possíveis efeitos tóxicos em caprinos. Nos testes in vitro, encontrou-se redução superior a 95% na contagem de larvas do gênero Haemonchus spp. nas concentrações entre 86,5 e 146,3 mg.mL–1. In vivo, o percentual de redução de larvas de quarto (L4) e quinto (L5) estágios de Haemonchus, Oesophagostomum e Trichostrongylus foi inferior a 95% para o GI e GII, e entre 80 e 90% para o GIII. O suco de A. sisalana nas concentrações testadas in vitro foi efetivo contra nematódeos gastrintestinais de caprinos, apresentando, no entanto, reduzida eficácia anti-helmíntica quando administrado nos animais. (AU)

Evaluation of anthelmintic activity of liquid waste of Agave sisalana (sisal) in goats

It was evaluated the anthelmintic activity of Agave sisalana (sisal) juice against gastrointestinal nematodes and its potential toxic effects in goats. In vitro tests showed more than 95% reduction in larval counts of the genus Haemonchus spp. at concentrations between 86.5 and 146.3 mg.mL-1. In vivo the percent reduction of larvae of the fourth (L4) and fifth (L5) stages of Haemonchus, Oesophagostomum and Trichostrongylus was less than 95% in groups GI and GII, and between 80 and 90% in group GIII. A. sisalana juice at the concentrations tested in vitro was effective against gastrointestinal nematodes in goats; however, its anthelmintic efficacy was reduced when administered to animals.

Foi avaliada a atividade anti-helmíntica do suco de Agave sisalana (sisal) contra nematódeos gastrintestinais e possíveis efeitos tóxicos em caprinos. Nos testes in vitro, encontrou-se redução superior a 95% na contagem de larvas do gênero Haemonchus spp. nas concentrações entre 86,5 e 146,3 mg.mL-1. In vivo, o percentual de redução de larvas de quarto (L4) e quinto (L5) estágios de Haemonchus, Oesophagostomum e Trichostrongylus foi inferior a 95% para o GI e GII, e entre 80 e 90% para o GIII. O suco de A. sisalana nas concentrações testadas in vitro foi efetivo contra nematódeos gastrintestinais de caprinos, apresentando, no entanto, reduzida eficácia anti-helmíntica quando administrado nos animais.