ABSTRACT
Aqueous and organic fractions from the crude extracts of 17 sponge species collected at Boca de Calderas, Havana, Cuba were analysed. The organic fractions of Mycale laxissima, Clathria echinata and Agelas cerebrum exhibited values of concentrations causing 50% inhibition of in vitro growth of Plasmodium berghei (IC50) of 42.3 ± 5.1, 52 ± 9.7 and 60.3 ± 10.6 µg/mL, respectively, while their selectivity indexes for fibroblast cell lines were 9.45, 4.24 and 8.7, correspondingly. These fractions reduced parasitemia of infected Balb/c mice as well. Selective cytotoxicity indexes against tumour HeLa cells focused an interest on the aqueous fraction of M. laxissima (>7.12) and organic fractions of Polymastia nigra (5.95), A. cerebrum (5.48) and Niphates erecta (>4.2). Triterpenoids/steroids and alkaloids detected in the organic fractions of M. laxissima, C. echinata and A. cerebrum should be isolated for future investigation.
Subject(s)
Antimalarials/isolation & purification , Antimalarials/pharmacology , Antineoplastic Agents/isolation & purification , Antineoplastic Agents/pharmacology , Porifera/chemistry , Alkaloids/pharmacology , Animals , Antimalarials/chemistry , Antineoplastic Agents/chemistry , Cuba , Drug Screening Assays, Antitumor , HeLa Cells , Humans , Malaria/drug therapy , Mice , Mice, Inbred BALB C , Oceans and Seas , Plasmodium berghei/drug effects , Plasmodium falciparum/drug effects , Steroids/pharmacology , Triterpenes/pharmacologyABSTRACT
The chemical composition of the aerial parts of the Cape Verdean endemic shrub Artemisia gorgonum Webb (Asteraceae) was careful investigated, which led to the isolation and identification of six known furfuran lignans: eudesmin (1), magnolin (2), epimagnolin A (3), aschantin (4), kobusin (5), sesamin (6) and a flavone: artemetin (7). Compounds 1-7 were evaluated in vitro for their cytotoxicity in a screening panel consisting of various mammalian tumor cell lines, for their antimalarial activity against chloroquine-resistant Plasmodium falciparum (FcB1 strain) and for their cytotoxicity against murine normal cells (CFU-GM). While no promising cytotoxicity against human tumor cells were noticed, marginal potency and selectivity was found for compounds 1-5 against murine colon 38. Besides, compounds 2-7 showed mild antiplasmodial activities, 6 and 7 being the most active compounds (IC(50) 3.37 and 3.50 µg/ml respectively) without noticeable toxicity on mammalian normal cells. This is the first report of antiplasmodial activity for furfuran lignans and the first isolation of 1-7 from Artemisia gorgonum.
Subject(s)
Antimalarials/isolation & purification , Artemisia/chemistry , Flavones/isolation & purification , Lignans/isolation & purification , Plasmodium falciparum/drug effects , Animals , Antimalarials/pharmacology , Cell Line, Tumor , Chromatography, High Pressure Liquid , Flavones/pharmacology , Humans , In Vitro Techniques , Lignans/pharmacology , Spectrometry, Mass, Electrospray IonizationABSTRACT
Malaria is one of the major threats concerning world public health. Resistance to the current antimalarial drugs has led to searches for new antimalarial compounds. Acridinone derivatives have recently demonstrated to be active against malaria parasite. We focused our attention on synthesized new acridinone derivatives, some of them resulting with high antiviral and trypanocidal activity. In this study new derivatives of 10-alyl-, 10-(3-methyl-2-butenyl)- and 10-(1,2-propadienyl)-9(10H)-acridinone were evaluated for their antimalarial activity against Plasmodium falciparum. To assess the selectivity, cytotoxicity was assessed in parallel against human MRC-5 cells. Inhibition of ß-hematin formation was determined using a spectrophotometric assay. Mitochondrial bc(1) complexes were isolated from yeast and bovine heart cells to test acridinone inhibitory activity. This study resulted in the identification of three compounds with submicromolar efficacy against P. falciparum and without cytotoxic effects on human cellular line. One compound, IIa (1-fluoro-10-(3-methyl-2-butenyl)-9(10H)-acridinone), can be classified as hit for antimalarial drug development exhibiting IC(50) less than 0.2 µg/mL with SI greater than 100. In molecular tests, no relevant inhibitory activity was obtained for our compounds. The mechanism of acridinones antimalarial action remains unclear.
Subject(s)
Acridines/chemical synthesis , Acridines/pharmacology , Antimalarials/chemical synthesis , Antimalarials/pharmacology , Animals , Cattle , Cell Line , Drug Resistance, Microbial , Hemeproteins/antagonists & inhibitors , Humans , Malaria/drug therapy , Plasmodium falciparum/drug effects , YeastsABSTRACT
A method involving flash chromatography, semi-preparative phenylhexyl RP HPLC-DAD-ELSD combined with analytic polar-RP HPLC-DAD, was applied to separate and purify six highly nitrogenated bases and a bicyclic amidine alkaloid, the major components of the marine sponge Niphates digitalis. Their structures were identified as 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (1), deoxycytidine (2), phenylalanine (3), adenosine (4), deoxyguanosine (5), adenine (6) and thymidine (7) on the basis of spectroscopic data analyses. This is the first report of these compounds in a marine sponge belonging to the Niphates genus and the first evidence of the presence of 1 from a natural source.
Subject(s)
Alkaloids/isolation & purification , Porifera/chemistry , Alkaloids/chemistry , Alkaloids/pharmacology , Animals , Caribbean Region , Cell Line , Cell Survival/drug effects , Chromatography, High Pressure Liquid , Humans , Magnetic Resonance Spectroscopy , Plasmodium berghei/drug effectsABSTRACT
An affinity matrix containing the antimalarial drug target Plm II (plasmepsin II) as ligand was generated. This enzyme belongs to the family of Plasmodium (malarial parasite) aspartic proteinases, known as Plms (plasmepsins). The procedure established to obtain the support has two steps: the immobilization of the recombinant proenzyme of Plm II to NHS (N-hydroxysuccinimide)-activated Sepharose and the activation of the immobilized enzyme by incubation at pH 4.4 and 37 degrees C. The coupling reaction resulted in a high percentage immobilization (95.5%), and the matrices obtained had an average of 4.3 mg of protein/ml of gel. The activated matrices, but not the inactive ones, were able to hydrolyse two different chromogenic peptide substrates and haemoglobin. This ability was completely blocked by the addition of the general aspartic-proteinase inhibitor, pepstatin A, to the reaction mixture. The matrices were useful in the affinity purification of the Plm II inhibitory activity detected in marine invertebrates, such as Xestospongia muta (giant barrel sponge) and the gorgonian (sea-fan coral) Plexaura homomalla (black sea rod), with increases of 10.2- and 5.9-fold in the specific inhibitory activity respectively. The preliminary K(i) values obtained, 46.4 nM (X. muta) and 1.9 nM (P. homomalla), and the concave shapes of the inhibition curves reveal that molecules are reversible tight-binding inhibitors of Plm II. These results validated the use of the affinity matrix for the purification of Plm II inhibitors from complex mixtures and established the presence of Plm II inhibitors in some marine invertebrates.
Subject(s)
Antimalarials/isolation & purification , Antimalarials/pharmacology , Aspartic Acid Endopeptidases/antagonists & inhibitors , Aspartic Acid Endopeptidases/chemistry , Biological Products/isolation & purification , Chromatography, Affinity/methods , Enzyme Inhibitors/isolation & purification , Animals , Anthozoa/chemistry , Antimalarials/metabolism , Aspartic Acid Endopeptidases/metabolism , Biological Products/metabolism , Biological Products/pharmacology , Enzyme Inhibitors/metabolism , Enzyme Inhibitors/pharmacology , Enzyme Precursors/antagonists & inhibitors , Enzyme Precursors/chemistry , Enzyme Precursors/metabolism , Enzymes, Immobilized/antagonists & inhibitors , Enzymes, Immobilized/chemistry , Enzymes, Immobilized/metabolism , Plasmodium falciparum/enzymology , Protozoan Proteins , Reproducibility of Results , Xestospongia/chemistryABSTRACT
Recent research suggests that marine organisms may produce compounds with activity against malaria parasites. Of a total of 27 aqueous extracts from different marine species, collected on the northwest Cuban coast, 20 were considered as showing no significant activity against Plasmodium falciparum F32, with minimum inhibitory concentrations (MIC) >500 microg/ml, while seven extracts (MIC < or =500 microg/ml) were selected for further investigation by determining their selectivity indices and in vivo antimalarial activity. Three species of tunicates were chosen, as more than 50% reduction of P. berghei parasitaemia was produced after administration of 250 or 500 mg/kg of their crude extracts into infected mice. The aqueous extracts of Microcosmus goanus, Ascidia sydneiensis and Phallusia nigra were partitioned between water and n-butanol; the organic phases inhibited P. falciparum growth by 50% at concentrations of 17.5 microg/ml, 20.9 microg/ml and 29.4 microg/ml respectively. In general, these results are similar to those of most ethnobotanical surveys. Further chemical studies are being undertaken in order to isolate new antimalarial compounds from these Caribbean tunicates.
Subject(s)
Antimalarials/pharmacology , Biological Factors/pharmacology , Plasmodium falciparum/drug effects , Urochordata , Animals , Cells, Cultured , Marine Biology , Microbial Sensitivity Tests , Parasitic Sensitivity TestsABSTRACT
The emergence and worldwide spreading of Plasmodium falciparum strains that shown to be resistant to traditional drugs is considered a very serious health problem, given the high mortality and morbidity rate of Malaria. In the search for new drugs against this parasite, Hb hydrolyzing enzymes, such as Plasmepsin II (Plm II), have been classified as very promising targets for therapeutic attacks. In this work, it is developed a cheap and high-throughput heterogeneous enzymatic assay for measuring Plasmepsin II activity in order to use it as a tool in the discovery of new inhibitors of this enzyme. In this assay, Plasmepsin II acts upon a solid-phase bound synthetic peptide (DU2) whose sequence comprises the cleavage site F(33)-L(34) present in Hb alpha-chain. The peptide surface density is quantified by means of a classical ELISA-based procedure. In order to estimate the kinetic constants of the system and to quantify both, enzymatic and inhibitory activity, it was used a model for the kinetics of enzyme quasi-saturable systems previously developed by our group, that fitted very well to the experimental data. It was used Pepstatin as a model inhibitor of Plasmepsin II and the resulting dose-response relation agreed with the expected behavior for the Pepstatin-Plasmepsin II pair under the employed experimental conditions.
Subject(s)
Aspartic Acid Endopeptidases/metabolism , Clinical Enzyme Tests/methods , Drug Evaluation, Preclinical/methods , Protease Inhibitors/chemistry , Animals , Aspartic Acid Endopeptidases/chemistry , Aspartic Acid Endopeptidases/pharmacology , Catalysis , Clinical Enzyme Tests/economics , Cuba , Dose-Response Relationship, Drug , Drug Delivery Systems , Enzyme-Linked Immunosorbent Assay/methods , Evaluation Studies as Topic , Hemoglobins/drug effects , Hemoglobins/metabolism , Molecular Sequence Data , Molecular Weight , Pepstatins/pharmacology , Peptide Fragments/chemical synthesis , Plasmodium falciparum/drug effects , Plasmodium falciparum/enzymology , Protease Inhibitors/pharmacology , Protozoan ProteinsABSTRACT
Se analizó en adultos de Boophilus microplus la magnitud de la expresión tisular de aspártico-proteinasas en estadios juveniles, así como la influencia de uno de los inhibidores de aspártico-proteinasas de más amplio uso (pepstatin A) en el desarrollo de estos. Se realizó el aislamiento y la cuantificación de la actividad proteolítica ácida en muestras de parásitos de diferentes estadios del proceso digestivo donde se confirmó la presencia de actividad aspártico proteinasa y se observó una tendencia al incremento en los valores de actividad enzimática por cada miligramo de peso total durante el desarrollo de las adultas, con un descenso de esta relación justo con el repletamiento. La adición de pepstatin A a la ingesta en concentraciones de 14 y 70 µmol no tuvo efecto sobre la viabilidad de las adultas jóvenes durante su mantenimiento in vitro por 24 h y excluye así efectos tóxicos inmediatos de este compuesto. Sin embargo, en los experimentos en los cuales las adultas después de haber recibido las diferentes ingestas son puestas en aisladores con machos sexualmente competentes durante 6-7 d, la viabilidad presentó resultados diferentes (p < 0,01) a la concentración de 70 µmol. El efecto sobre el desarrollo de las adultas jóvenes fue discreto, sin embargo sugiere que se podría estar frente a una acción inhibitoria selectiva sobre las enzimas dependientes de aspártico
Subject(s)
Aspartic Acid Endopeptidases/isolation & purification , Pepstatins , Protease Inhibitors , Tick Infestations , TicksABSTRACT
Se analizó en adultos de Boophilus microplus la magnitud de la expresión tisular de aspártico-proteinasas en estadios juveniles, así como la influencia de uno de los inhibidores de aspártico-proteinasas de más amplio uso (pepstatin A) en el desarrollo de estos. Se realizó el aislamiento y la cuantificación de la actividad proteolítica ácida en muestras de parásitos de diferentes estadios del proceso digestivo donde se confirmó la presencia de actividad aspártico proteinasa y se observó una tendencia al incremento en los valores de actividad enzimática por cada miligramo de peso total durante el desarrollo de las adultas, con un descenso de esta relación justo con el repletamiento. La adición de pepstatin A a la ingesta en concentraciones de 14 y 70 µmol no tuvo efecto sobre la viabilidad de las adultas jóvenes durante su mantenimiento in vitro por 24 h y excluye así efectos tóxicos inmediatos de este compuesto. Sin embargo, en los experimentos en los cuales las adultas después de haber recibido las diferentes ingestas son puestas en aisladores con machos sexualmente competentes durante 6-7 d, la viabilidad presentó resultados diferentes (p <0,01) a la concentración de 70 µmol. El efecto sobre el desarrollo de las adultas jóvenes fue discreto, sin embargo sugiere que se podría estar frente a una acción inhibitoria selectiva sobre las enzimas dependientes de aspártico(AU)
Subject(s)
Animals , Aspartic Acid Endopeptidases/isolation & purification , Pepstatins , Ticks/growth & development , Tick Infestations , Protease InhibitorsABSTRACT
En el presente trabajo se determinó la concentración de inmunoglobulina G en extractos de intestino de hembras de Boophilus microplus repletas durante los 7 primeros días de la segunda fase de digestión continua, mediante la técnica de inmunodifusión radial simple. Se midió también la concentración de hemoglobina por métodos espectrofotométricos. El análisis de correlación entre ambas variables durante el estudio fue positivo y significativo para p < 0,05. El análisis de varianza simple y la aplicación de la prueba de Duncan resultaron en una disminución significativa de las concentraciones de hemoglobina en el intestino a partir del 5to. dia de estudio, lo cual se relaciona con el comienzo del proceso activo de oviposición; así como una reducción significativa de la concentración de inmunoglobulina a partir del 7mo dia de estudio. Aunque se evidencia la tendencia a la disminución de la concentración de ambas proteínas sanguíneas, no se pudo producir in vitro la proteólisis de la IgG por extractos de intestino
Subject(s)
Animals , Female , Cattle , Digestion , Hemoglobins/analysis , Immunodiffusion/methods , Intestines/chemistry , Ticks/chemistryABSTRACT
En el presente trabajo se determinó la concentración de inmunoglobulina G en extractos de intestino de hembras de Boophilus microplus repletas durante los 7 primeros días de la segunda fase de digestión continua, mediante la técnica de inmunodifusión radial simple. Se midió también la concentración de hemoglobina por métodos espectrofotométricos. El análisis de correlación entre ambas variables durante el estudio fue positivo y significativo para p < 0,05. El análisis de varianza simple y la aplicación de la prueba de Duncan resultaron en una disminución significativa de las concentraciones de hemoglobina en el intestino a partir del 5to. dia de estudio, lo cual se relaciona con el comienzo del proceso activo de oviposición; así como una reducción significativa de la concentración de inmunoglobulina a partir del 7mo dia de estudio. Aunque se evidencia la tendencia a la disminución de la concentración de ambas proteínas sanguíneas, no se pudo producir in vitro la proteólisis de la IgG por extractos de intestino(AU)
Subject(s)
Animals , Female , Intestines/chemistry , Hemoglobins/analysis , Ticks/chemistry , Digestion , Cattle , Immunodiffusion/methodsABSTRACT
Se evaluó el efecto de 2 extractos alcohólicos de Artemisia (Artemisia absinthium y Artermisia vulgaris) y una fracción de lactonas sesquiterpénicas de A. absinthium sobre el crecimiento in vitro de Giardia lamblia. Los resultados obtenidos muestran tantos por cientos de inhibición del crecimiento superiores al 70 por ciento con el extracto de A. absinthium, aun con la mayor dilución testada, no así con el extracto de A. vulgaris con el cual sólo con la fracción más concentrada se obtuvo el 30 por ciento de inhibición. La actividad del extracto de lactonas de A. absinthium fue de 86,6 por ciento y 57,7 por ciento de inhibición del crecimiento para las concentraciones de 166 y 83 ug/mL, respectivamente
Subject(s)
Cuba , In Vitro Techniques , Lactones/pharmacology , Plant Extracts/analysis , Plant Extracts/pharmacology , Plants, MedicinalABSTRACT
Se evaluó el efecto de 2 extractos alcohólicos de Artemisia (Artemisia absinthium y Artermisia vulgaris) y una fracción de lactonas sesquiterpénicas de A. absinthium sobre el crecimiento in vitro de Giardia lamblia. Los resultados obtenidos muestran tantos por cientos de inhibición del crecimiento superiores al 70
con el extracto de A. absinthium, aun con la mayor dilución testada, no así con el extracto de A. vulgaris con el cual sólo con la fracción más concentrada se obtuvo el 30
de inhibición. La actividad del extracto de lactonas de A. absinthium fue de 86,6
y 57,7
de inhibición del crecimiento para las concentraciones de 166 y 83 ug/mL, respectivamente
Subject(s)
In Vitro Techniques , Plants, Medicinal , Plant Extracts/analysis , Plant Extracts/pharmacology , Lactones/pharmacology , CubaABSTRACT
Se analizaron los patrones de isoenzimas de 61 cepas de Entamoeba histolytica: 42 cubanas y 19 procedentes de Angola, Mozambique y Ghana. Se comprobó mediante estos patrones el carácter no patogénico de las cepas cubanas (grupo 1), lo que coincidió con las características clínicas de la infección en sus portadores. Entre las cepas importadas se hallaron 2 muestras con patrón patogénico II correspondientes a 1 caso de disentería y a 1 individuo asintomático, así como los no patogénicos I, II, III y XVIII
Subject(s)
Entamoeba histolytica/isolation & purification , Isoenzymes/analysisABSTRACT
Se analizaron los patrones de isoenzimas de 61 cepas de Entamoeba histolytica: 42 cubanas y 19 procedentes de Angola, Mozambique y Ghana. Se comprobó mediante estos patrones el carácter no patogénico de las cepas cubanas (grupo 1), lo que coincidió con las características clínicas de la infección en sus portadores. Entre las cepas importadas se hallaron 2 muestras con patrón patogénico II correspondientes a 1 caso de disentería y a 1 individuo asintomático, así como los no patogénicos I, II, III y XVIII
