Natural products assessed in animal models for orofacial pain – a systematic review

ABSTRACT Orofacial pain is related to tissues of the head, face, neck and all the intraoral structures; it is rather debilitating to the patient and also difficult to treat. There are relatively few studies dedicated to the use of natural products to alleviate orofacial pain in preclinical experiment models (performed in experimental animals which provide support for clinical trials). Main objectives of the present systematic review summarize the studies on natural products assessed in animal models for orofacial pain seeking to give evidence to future development of new pharmaceutical products to manage the orofacial pain. Our review includes a thorough search of literature using the terms of orofacial pain, facial pain, medicinal plants and natural products. This search was performed using to retrieve English language articles in Medline-PubMed, Scopus and Web of Science. A total of eighteen studies were included in our survey for the inclusion criteria. Firstly, this review identified 210 citations from electronic search, after removal of duplicates and screening for relevant titles and abstracts, a total of eighteen articles were selected to the inclusion criteria established. Our findings suggest that natural products can be a promising or a trump tool for the development of new drugs to treat orofacial pain conditions, but the researchers that deal with experimental preclinical trials of new drugs (including natural products or synthetic drugs) for orofacial pain conditions urgently need to show translational evidence (with clinical approach) of these compounds.

Citral reduces nociceptive and inflammatory response in rodents

Citral (CIT), which contains the chiral enantiomers, neral (cis) and geranial (trans), is the majority monoterpene from Lippia alba and Cymbopogon citratus. The present study aimed to evaluate CIT for antinociceptive and anti-inflammatory activities in rodents. Antinociceptive and anti-inflammatory effects were studied by measuring nociception through acetic acid and formalin tests, while inflammation was verified by inducing peritonitis and paw edema with carrageenan. All tested doses of CIT had significant protection (p<0.001) against acetic acid (0.8 percent) induced nociceptive behavior and the effects were also similar to morphine while formalin induced nociception was significantly protected (p<0.05) only at higher dose (200 mg/kg) of CIT in the first phase of the test. CIT significantly reduce (p<0.001) nociceptive behavior emanating from inflammation in second phase at all the doses.The pretreatment with CIT (100 and 200 mg/kg) significantly reduced the paw edema induced by carrageenan. Moreover, systemic treatment with CIT (100 and 200 mg/kg) significantly reduced (p<0.001) the leukocyte migration in the carrageenan-induced migration to the peritoneal cavity. Our investigation shows that CIT possess significant central and peripheral antinociceptive effects. It was also verified an anti-inflammatory activity. All together these results suggest that CIT might represent important tool for treatment of painful conditions.

Essential oil composition and variability in Hyptis fruticosa

The composition of six samples of essential oil (EO) extracted from leaves, flowers and seeds of several plants of Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae, was investigated by GC/MS and GC/FID. 1,8-Cineole, spathulenol, α-pinene, β-pinene were the major constituents. Ten constituents that have not been previously described in the composition of the oil of H. fruticosa were identified. Hydrocarbons sesquiterpenes represented the main group, followed by hydrocarbons monoterpenes. The results were submitted to Cluster Analysis which allowed three groups of EO to be distinguished with respect to the content of α-pinene/β-pinene, 1,8-cineole and spathulenol. Growth stages of the plants and geographical parameters seem to be important factors determining the variability of the oil. Sesquiterpenes were mainly produced in the seeds.

Preliminary study on the anti-inflammatory and antioxidant activities of the leave extract of Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae / Avaliação das atividades anti-inflamatória e antioxidante do extrato etanólico das folhas da Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae

Various species of Hyptis are used in folk medicine as anti-inflammatory. In order to evaluate the actions of Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae, studies were performed on anti-inflammatory and antioxidant activities. The ethanol extract (EE) of H. fruticosa leaves and its n-CH, CHCl, EtOAc, and MeOH/HO partitions were used in the following experiments. Oral treatment with the EE of H. fruticosa leaves (100, 200, and 400 mg/kg) or its n-C6H14, EtOAc, and MeOH/H2O partitions (50, 100, and 200 mg/kg) elicited inhibitory activity (p<0.05) on carrageenan-induced oedema formation and leukocyte migration into the peritoneal cavity in rats. However, the CHCl3 partition did not show any inhibitory effect on paw oedema and peritonitis experimental models. The EE and EtOAc partition present highest antioxidant potential (IC50 = 35.00±1.01 and 36.67±2.65 µg/mL DPPH, respectively), similar to the reference compound (IC50 = 16.67±1.21 µg/mL). In conclusion, H. fruticosa shows anti-inflammatory and antioxidant activities.

Várias espécies do gênero Hyptis são utilizadas na medicina popular para tratar processos inflamatórios. Para avaliar as ações anti-inflamatória e antioxidante da Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae, utilizou-se extrato etanólico (EE) das folhas desta planta e suas partições n-C6H14, CHCl3, AcOEt e MeOH/H2O. O tratamento oral com o EE das folhas da H. fruticosa (100, 200 e 400 mg/kg) ou suas partições n-C6H14, AcOEt e MeOH/H2O (50, 100 e 200 mg/kg) apresentou atividade inibitória sobre a formação de edema e migração leucocitária para a cavidade peritoneal induzidas pela carragenina em ratos (p<0,05). Entretanto, a partição CHCl3 não causou nenhum efeito sobre a formação de edema e migração de células peritoneais. O EE bruto e a partição AcOEt apresentaram alto potencial antioxidante (IC50 = 35,00±1,01 e 36,67±2,65 µg/mL DPPH, respectivamente), similar ao composto referência (IC50 = 16,67±1,21 µg/mL). Em conclusão, demonstrou-se que a H. fruticosa apresenta atividades anti-inflamatória e antioxidante.

Vasorelaxant effect of Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae, dichloromethane extract on rat mesenteric artery / Efeito vasorelaxante do extrato diclorometano de Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae, em artéria mesentérica de ratos

Vasorelaxant effect of Hyptis fruticosa dichloromethane extract (HFDE) on isolated rings of rat mesenteric artery was evaluated in this study. In intact rings, HFDE (0.1-3000 µg/mL) induced concentration-dependent vasorelaxations (Emax = 119±14 percent; n = 6) of phenylephrine tonus that were not modified after endothelium removal (Emax = 116±6 percent; n = 6), after KCl 20 mM (Emax = 135±9 percent; n = 6) or in rings pre-contracted with KCl 80 mM (Emax = 125±4 percent; n = 6). In endothelium denuded rings, HFDE (300 or 1000 µg/mL) inhibited contractions induced by CaCl2 (maximal inhibition = 25±7 percent and 95±1 percent; respectively). Furthermore, HFDE promoted an additional vasorelaxation (15±3 percent; n = 7) after maximal response of 10 µM nifedipine (78±3 percent; n = 7). In conclusion, HFDE induces vasorelaxant effect through an endothelium-independent pathway, which appears to be due in major part to inhibition of the Ca2+ influx through voltage-operated Ca2+ channels.

O efeito vasorelaxante do extrato diclorometano de Hyptis fruticosa Salzm. ex Benth., Lamiaceae (HFDE), em anéis isolados de artéria mesentérica de ratos foi avaliado nesse estudo. Em anéis intactos, pré-contraídos com fenilefrina (10 µM), HFDE (0,1-3000 µg/mL) induziu vasorelaxamento de maneira dependente de concentração (Emax = 119±14 por cento; n = 6), o qual não foi afetado após remoção do endotélio (Emax = 116±6 por cento; n = 6), após KCl 20 mM (Emax = 135±9 por cento; n = 6) ou em anéis pré-contraídos com KCl 80 mM (Emax = 125±4 por cento; n = 6). Em anéis sem endotélio, HFDE (300 ou 1000 µg/mL) inibiu as contrações induzidas por CaCl2 (inibição máxima = 25±7 por cento e 95±1 por cento, respectivamente). Além disso, HFDE promoveu um vasorelaxamento adicional (15±3 por cento; n = 7) sobre o relaxamento máximo de 10 µM de nifedipina (78±3 por cento, n = 7). Em conclusão, HFDE induz efeito vasorelaxante através de uma via independente de endotélio, possivelmente devido à inibição do influxo de Ca2+ através de canais de Ca2+ operados por voltagem.

Relaxant effect of the aqueous extract of Erythrina vellutina leaves on rat vas deferens

The effect of the Aqueous Extract from the leaves of Erythrina vellutina (AE) on rat vas deferens preparation was evaluated in this work. The AE inhibited the muscle contractions induced by electrical field stimulation (EFS) in a concentration-dependent manner. This inhibition was not affected by atropine (10-5M), propanolol (10-5M), prazosin (10-5M) or yohimbine (10-5M), suggesting that there is no direct interaction of the AE with cholinergic nor adrenergic receptors. Incubation of vas deferens with the K+ channel antagonists, tetraethylamonium (10-6M) or 4-aminopyridine (10-6M) had also no effect on the AE-induced inhibition. On the other hand, glibenclamide (10-6) significantly attenuated the effect of the AE, suggesting a possible involvement of ATP-dependent K+ channels. The AE (0.15 mg/mL) did not alter the contractions induced by noradrenaline (10-5M), ATP (10-4M) nor KCl (80 mM), against an interaction of the extract with post-synaptic sites. The data presented suggests that the inhibition of the electrically driven muscle twitches by the AE could be due to a pre-synaptic interaction of the extract with ATP-dependent K+ channels from vas deferens sympathetic neurons.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do extrato aquoso das folhas de Erythrina vellutina (AE) sobre ducto deferente de rato. Nesta preparação, o AE inibiu as contrações induzidas por estímulo elétrico de campo de maneira dependente da concentração. Esta inibição não foi afetada após atropina (10-5M), propanolol (10-5M), prazosin (10-5M) ou yohimbina (10-5M), sugerindo uma ação indireta do AE sobre receptores colinérgicos ou adrenérgicos. A incubação da preparação com os antagonistas de canais de K+, tetraetilâmonio (10-6M) ou 4-aminopiridina (10-6M) não alterou o efeito inibitório induzido pelo AE. Entretanto, a glibenclamida (10-6M) atenuou significantemente este efeito, sugerindo um possível envolvimento de canais de K+ dependentes de ATP. Além disso, o AE (0.15 mg/mL) não alterou as contrações induzidas por noradrenalina (10-5M), ATP (10-4M) ou KCl (80 mM), descartando uma interação do AE com um sítio pós-sináptico. Em conclusão, estes resultados demonstram que o efeito inibitório do AE pode ser devido a uma interação pré-sináptica com canais de K+ dependentes de ATP em neurônios simpáticos de ducto deferente de rato.

Avaliação dos efeitos miorelaxante, antiespasmódico e antinociceptivo do extrato aquoso da Phoradendron piperoides (Kunt.) Trel. (Viscaceae) / Investigation on miorelaxant, antispasmodic and analgesic effects of the aqueous extract of Phoradendron piperoides

Foram investigados os efeitos miorelaxante, antiespasmódico e antinociceptivo do extrato aquoso liofilizado das folhas da Phoradendron piperoides. A toxicidade aguda também foi avaliada. No íleo isolado de cobaio, o extrato aquoso da P. piperoides (0,05 - 2,0 mg/mL) produziu relaxamento de forma concentração-dependente (IC50 = 0,114 mg/mL) e, na concentração de 1,5 mg/mL, reduziu a amplitude das contrações induzidas por carbacol (2 μM), histamina (2 μM) e BaCl2 (0,03 M) em 46,6; 38,6 e 55,3 por cento (p < 0,001), respectivamente. Em camundongos, o extrato aquoso liofilizado (100-400 mg/kg) não reduziu de forma significativa as contorções abdominais induzidas por ácido acético, não modificou o tempo de reação dos animais no teste da formalina e não aumentou o tempo de latência ao calor no teste da placa quente. No ensaio de toxicidade aguda utilizado, não foi detectada a morte de nenhum animal após tratamento com doses de até 5 g/kg (p.o.) do extrato. Em conclusão, os resultados obtidos indicam que o extrato aquoso da P. piperoides apresenta efeito antiespasmódico e baixa toxicidade aguda. O extrato, no entanto, não possui efeito antinociceptivo.

The present work evaluated the antinociceptive, miorelaxant and antispasmodic effects as well as the acute toxicity of the aqueous extract from leaves of Phoradendron piperoides. In guinea pig ileum, the plant extract (0.05 - 2.0 mg/kg) decreased the preparations basal tone in a dose-dependent manner (IC50 = 0.114 mg/mL) and it (1.5 mg/mL) reduced (p < 0.001) the contractions induced by carbachol (2 μM), histamine (2 μM) and BaCl2 (0.03M). The extract, at oral doses of 100, 200, and 400 mg/kg, did not manifest a significant antinociceptive effect in the writhing, formalin and hot-plate tests. Moreover, no animal deaths were observed in doses up to 5 g/kg. In conclusion, the aqueous extract of Phoradendron piperoides showed no antinociceptive effect and no acute toxicity in mice. Indeed, it revealed miorelaxant and antispasmodic activities that are probably miogenic and not specific for neurotransmitters.

Atividade antimicrobiana dos óleos essenciais: uma abordagem multifatorial dos métodos / Antimicrobial activity of the essentials oils: a multifactor approach of the methods

Os dados obtidos na literatura sobre a atividade antimicrobiana dos óleos essenciais são tratados do ponto de vista experimental, considerando-se uma possível aplicação clínica dos óleos. O presente estudo teve como objetivo analisar os fatores que influenciam na atividade antimicrobiana de óleos essenciais, in vitro, com base nos resultados descritos na literatura. Foi verificado que os testes e avaliações da atividade antimicrobiana dos óleos essenciais podem ser dificultados pela volatilidade do óleo, sua insolubilidade em água e sua complexidade química. Tais dificuldades tornam os resultados disponíveis na literatura, difíceis de comparar. Por outro lado, os métodos usados diferem largamente e fatores importantes que influenciam os resultados são freqüentemente negligenciados. Assim, após breve levantamento, concluiu-se que alguns fatores devem ser levados em consideração, tais como: a técnica usada, o meio de cultura, densidade do inóculo, o óleo essencial e o emulsificador utilizado. Portanto, para a realização de testes que visam verificar a atividade antimicrobiana de óleos essenciais, é necessário definir e adotar uma metodologia adequada e bem padronizada.

The given data of the literature on the antimicrobial activity of the essential oils are treated from the experimental point of view, and they consider a possible clinical application of the oils. The purpose of this study is to analyze the factors that can influence on antimicrobial activity of essential oils, in vitro, based on preview data from literature. We noticed that the tests and evaluations of the antimicrobial activity of the essential oils can be hindered by the volatility of the oil, its insolubility in water and its chemistry complexity. These details make the results obtained on literature difficult to compare. The used methods differ broadly and important factors that influence the results are frequently neglectful. After a bibliographical rising, we concluded that a large attention should be given to some factors when we work with essential oils: the used technique, the growth medium, the inoculums density, the tested essential oil and the used emulsifying. Its necessary to define and follow a right and standard methodology to make antimicrobial activity testes of essential oils.

Avaliação do efeito antinociceptivo e da toxicidade aguda do extrato aquoso da Hyptis fruticosa Salmz. ex Benth / Evaluation of the analgesic effect and acute toxicity of the aqueous extract of Hyptis fruticosa (Salmz. ex Benth.)

Este trabalho descreve o efeito antinociceptivo e a toxicidade aguda do extrato aquoso das folhas da Hyptis fruticosa Salmz. ex Benth. (Lamiaceae). O extrato aquoso liofilizado, administrado por via oral, reduziu as contorções abdominais induzidas por ácido acético (200, 400 e 500 mg/kg) e o tempo de reação dos animais na primeira fase do teste da formalina (100 mg/kg e 400 mg/kg). No teste da placa quente, o extrato aquoso aumentou o tempo de latência ao calor (100 e 200 mg/kg) tendo este efeito sido revertido pelo antagonista opióide naloxona (5 mg/kg; i.p.). No ensaio de toxicidade aguda, não foi detectada a morte de nenhum animal após tratamento com doses de até 5 g/kg (v.o.) do extrato. Em conclusão, os resultados obtidos indicam que o extrato aquoso da Hyptis fruticosa apresenta efeito antinociceptivo em camundongos e não apresenta toxicidade aguda nas doses testadas.

The antinociceptive effect and the acute toxicity of Hyptis fruticosa leaves were evaluated through the administration of its aqueous extract in mice. The extract, administered orally (200, 400, and 500 mg/kg), reduced the nociceptive response in the writhing test as well as in the early phase of the formalin test (100 and 400 mg/kg) and it increased the latency time in the hot plate test (100 and 200 mg/kg). The antinociceptive effect was reversed by naloxone (5 mg/kg, i.p.). Moreover, no animal deaths were observed in doses up to 5 g/kg. In conclusion, the aqueous extract of Hyptis fruticosa showed no acute toxicity at the evaluated doses and revealed antinociceptive effect in mice. Such effects are possibly associated with the opioid system activation.

Efeito antinociceptivo e antiinflamatório do extrato aquoso da entrecasca de Coutarea hexandra Schum. (Rubiaceae) / Antinociceptive and anti-inflammatory properties of Coutarea hexandra barks aqueous extract Schum. (Rubiaceae)

No estado de Sergipe, o chá da entrecasca de Coutarea hexandra Shum. (Rubiaceae) é popularmente utilizado no combate à dor e à inflamação. Estes usos etnofarmacológicos vieram motivar os estudos sobre os efeitos antinociceptivo e antiinflamatório, bem como sobre a toxicidade aguda do extrato aquoso liofilizado da entrecasca de Coutarea hexandra. Doses orais do extrato aquoso significativamente reduziram as contorções abdominais induzidas por ácido acético, aumentaram o tempo de latência ao calor no teste da placa quente, reduziram o edema de pata induzido por carragenina e, na segunda fase do teste da formalina, também reduziram a resposta dos animais à formalina. O efeito detectado no teste da formalina não foi revertido por naloxona ou cafeína. Nos ensaios de toxicidade aguda, não foi observada a morte de nenhum animal até a dose de 5 g/kg. Em conclusão, o extrato aquoso da entrecasca de C. hexandra possui efeitos antiinflamatório e antinociceptivo e não apresenta toxicidade aguda em camundongos. O efeito antinociceptivo não está relacionado à ativação dos sistemas opióide e adenosina e, ao menos parcialmente, é decorrente da atuação do extrato aquoso em nível central.

The aqueous extract of Coutarea hexandra Shum. (Rubiaceae) is extensively used on local folk medicine as anti-inflammatory and antinociceptive. In view of these facts, it was of our interest to evaluate the anti-inflammatory and antinociceptive activities. Its acute toxicity was also evaluated. The aqueous extract of Coutarea hexandra reduced acetic acid-induced writhing, increased the latency in the hot plate test, and reduced the second phase nociceptive response in the formalin test. Neither naloxone nor caffeine reversed aqueous extract of Coutarea hexandra effect in the second phase of the formalin test. The aqueous extract of Coutarea hexandra also reduced the rat paw edema induced by carrageenan. There was no animal death with doses up to 5 g/kg in the acute toxicity assays. These results showed that aqueous extract of C. hexandra has low acute toxicity, as well as, anti-inflammatory and antinociceptive effects, substantiating its popular usage. The antinociceptive effect seems to involve a central component, although it is not directly related to the opioid and adenosine systems.