RESUMEN
In the Americas, Lutzomyia longipalpis is the most relevant sand fly species for the transmission of visceral leishmaniasis. For its vector control in Brazil, insecticide spraying has not shown persistent reduction in disease prevalence while some sand fly populations are reported resistant to the insecticides used in spraying. The usage of repellents and personal protection behavior can reduce vector borne diseases prevalence. Therefore, the search for new repellent compounds is needed to use together with insecticide spraying, especially from natural sources to overcome the resistance developed by some sand fly populations to the compounds commercially used. In silico strategies have been applied together with repellency bioassays successfully identifying new bioactive compounds from natural sources. Thus, the present study aimed to screen repellent potential of neem (Azadirachta indica), citronella (Cymbopogon winterianus), bushy matgrass (Lippia alba) and 'alecrim do mato' (Lippia thymoides) essential oils against L. longipalpis and to identify potential repellent compounds by chemical analysis and in silico approach. Plant essential oils were extracted from leaves and repellency bioassays were performed on volunteers using colony reared L. longipalpis. Aside from neem oil, all other tested essential oil has shown a reduced number of sand fly bites using higher concentrations. Chemical composition from oils was assessed and its compounds were screened on a pharmacophore model using odorant binding protein 1 (OBP1). All essential oils were majorly composed of either oxygenated monoterpenes, except for the oil extracted from neem which was composed of sesquiterpene hydrocarbons. Molecular docking was performed with the compounds that best superimposed in the OBP1 pharmacophore model, identifying those binding to OBP4, which is associated with insect repellency behavior. Citronellol, Citronellol acetate, Citronellal and Geranyl acetate showed similar interactions with OBP4 binding site as DEET. Thus, it is suggested that these compounds are able to bind to L. longipalpis OBP4 generating repellent behavior in sand flies.
Asunto(s)
Repelentes de Insectos , Aceites Volátiles , Psychodidae , Animales , Bioensayo , Humanos , Repelentes de Insectos/farmacología , Simulación del Acoplamiento Molecular , Aceites Volátiles/farmacología , Aceites de Plantas/farmacologíaRESUMEN
Nas Américas, Lutzomyia longipalpis é a espécie de mosca de areia mais relevante para a transmissão de leishmaniose visceral. Para o controle vetorial no Brasil, a pulverização de inseticidas não tem mostrado redução persistente na prevalência da doença, enquanto algumas populações de moscas de areia são relatadas resistentes aos inseticidas utilizados na pulverização. O uso de repelentes e comportamento de proteção pessoal pode reduzir a prevalência de doenças transmitidas por vetores. Portanto, a busca por novos compostos repelentes é necessária para ser usada em conjunto com a pulverização de inseticidas, especialmente de fontes naturais para superar a resistência desenvolvida por algumas populações de moscas de areia aos compostos usados comercialmente. Em silico, as estratégias têm sido aplicadas em conjunto com bioensações de repellency identificando com sucesso novos compostos bioativos de fontes naturais. Assim, o presente estudo teve como objetivo telar potencial repelente de neem (Azadirachta indica), citronella (Cymbopogon winterianus), matgrass espesso (Lippia alba) e 'alecrim do mato' (Lippia thymoides) óleos essenciais contra L. longipalpis e identificar potenciais compostos repelentes por análise química e na abordagem silico. Óleos essenciais vegetais foram extraídos de folhas e bioensações de repelência foram realizadas em voluntários usando l. longipalpis criados pela colônia. Além do óleo de neem, todos os outros óleos essenciais testados mostraram um número reduzido de mordidas de mosca de areia usando concentrações mais altas. A composição química dos óleos foi avaliada e seus compostos foram examinados em um modelo farmacocópico utilizando proteína de ligação odonte 1 (OBP1). Todos os óleos essenciais eram compostos principalmente de monoterpenos oxigenados, exceto o óleo extraído do neem que era composto de hidrocarbonetos sesquiterpene. O acoplamento molecular foi realizado com os compostos mais bem sobrepostos no modelo farmacocópico OBP1, identificando aqueles que se ligam ao OBP4, que está associado ao comportamento de repelência de insetos. Citronellol, acetato Citronellol, Citronellal e Geranyl acetato mostraram interações semelhantes com o site de ligação OBP4 como DEET. Assim, sugere-se que esses compostos são capazes de se ligar a L. longipalpis OBP4 gerando comportamento repelente em moscas de areia.