Anthelmintic effect of thymol and thymol acetate on sheep gastrointestinal nematodes and their toxicity in mice.

Thymol is a monoterpene and acetylation form of this compound can reduce the toxicity and enhance its biological effects. The objective of this study was to evaluate the effect of thymol and thymol acetate (TA) on egg, larva and adult Haemonchus contortus and the cuticular changes, acute toxicity in mice and the efficacy on sheep gastrointestinal nematodes. In vitro tests results were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and followed by comparison with Tukey test or Bonferroni. The efficacy of in vivo test was calculated by the BootStreet program. In the egg hatch test (EHT), thymol (0.5 mg/mL) and TA (4 mg/mL) inhibited larval hatching by 98% and 67.1%, respectively. Thymol and TA (8 mg/mL) inhibited 100% of larval development. Thymol and TA (800 µg/mL) reduced the motility of adult worms, by 100% and 83.4%, respectively. Thymol caused cuticular changes in adult worm teguments. In the acute toxicity test, the LD50 of thymol and TA were 1,350.9 mg/kg and 4,144.4 mg/kg, respectively. Thymol and TA reduced sheep egg count per gram of faeces (epg) by 59.8% and 76.2%, respectively. In in vitro tests thymol presented better anthelmintic activity than TA. However TA was less toxic and in in vivo test efficacy was similar.

Anthelmintic effect of thymol and thymol acetate on sheep gastrointestinal nematodes and their toxicity in mice / Efeito anti-helmíntico do timol e acetato de timila sobre nematoides gastrintestinais de ovinos e toxicidade em camundongos

Abstract Thymol is a monoterpene and acetylation form of this compound can reduce the toxicity and enhance its biological effects. The objective of this study was to evaluate the effect of thymol and thymol acetate (TA) on egg, larva and adult Haemonchus contortus and the cuticular changes, acute toxicity in mice and the efficacy on sheep gastrointestinal nematodes. In vitro tests results were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and followed by comparison with Tukey test or Bonferroni. The efficacy of in vivo test was calculated by the BootStreet program. In the egg hatch test (EHT), thymol (0.5 mg/mL) and TA (4 mg/mL) inhibited larval hatching by 98% and 67.1%, respectively. Thymol and TA (8 mg/mL) inhibited 100% of larval development. Thymol and TA (800 µg/mL) reduced the motility of adult worms, by 100% and 83.4%, respectively. Thymol caused cuticular changes in adult worm teguments. In the acute toxicity test, the LD50 of thymol and TA were 1,350.9 mg/kg and 4,144.4 mg/kg, respectively. Thymol and TA reduced sheep egg count per gram of faeces (epg) by 59.8% and 76.2%, respectively. In in vitro tests thymol presented better anthelmintic activity than TA. However TA was less toxic and in in vivo test efficacy was similar.

Resumo Timol é um monoterpeno e a acetilação deste composto pode reduzir a toxicidade e potencializar os seus efeitos biológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do timol e acetato de timolila (AT) sobre ovos, larvas e adultos de Haemonchus contortus e suas alterações cuticulares, toxicidade aguda em camundongos e a eficácia sobre nematoides gastrintestinais de ovinos. Os resultados dos testes in vitro foram analisados por análise de variância (ANOVA) e comparados pelo testes de Tukey ou Bonferroni. A eficácia do teste de redução da contagem de ovos nas fezes (RCOF) foi calculada pelo programa BootStreet. No teste de inibição da eclosão de ovos (TEO), timol (0,5 mg/mL) e AT (4 mg/mL) inibiram a eclosão das larvas em 98% e 67,1%, respectivamente. Timol e AT (8 mg/mL) inibiram 100% do desenvolvimento larval. Timol e AT (800 μg/mL) reduziram a motilidade dos nematoides adultos, em 100% e 83,4%, respectivamente. O timol provocou alterações cuticulares nos nematoides adultos. No teste de toxicidade aguda, a DL50 do timol e AT foi de 1.350,9 mg/kg e 4.144,4 mg/kg, respectivamente. Timol e AT reduziram a contagem de ovos por gramas de fezes (OPG) dos ovinos em 59,8% e 76,2%, respectivamente. Nos testes in vitro timol apresentou atividade melhor anti-helmíntica do que AT. Entretanto, AT foi menos tóxico do que o timol e no teste in vivo apresentaram eficácia semelhante.

Caracterização ultra-estrutural dos efeitos citopatológicos causados por toxinas de Bacillus sphaericus no instestino de larvas de Culex quinquefasciatus / Ultrastructural characterization of cytopathological effects of Bacillus

O Bacillus sphaericus (Bsp) é uma bactéria entomopatógena eficiente para o controle de Culex quinquefasciatus, um importante vetor da filariose e arboviroses. O fator larvicida do Bsp é a toxina binária (Bin) e a sua ação em C. quinquefasciatus depende da ligação ao receptor Cqm1. A ausência deste receptor no epitélio intestinal é o principal mecanismo de resistência à toxina Bin. Larvas resistentes a esta toxina, são susceptíveis ao Bsp IAB59 que, além da Bin, produz as toxinas Cry48Aa e Cry49Aa. O principal objetivo deste estudo foi caracterizar os efeitos de toxinas do Bsp nas células do epitélio intestinal de C. quinquefasciatus, utilizando como modelos larvas de uma colônia susceptível a todas as toxinas estudadas (S), de uma colônia resistente à toxina Bin (R2362) e de uma colônia resistente à Bin e Cry48Aa/Cry49Aa (RIAB59). Na primeira etapa, larvas não tratadas das colônias S e R2362 disseccionadas 30 min, 4, 6 e 48 h após a muda para o 4° estádio foram fixadas e processadas para microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação morfológica do epitélio intestinal mostrou que células de larvas R2362, ao final do 4° estádio, são caracterizadas por um intenso acúmulo de inclusões lipídicas, sugerindo que a ausência da a-glicosidase Cqm1 pode estar envolvida com alterações no metabolismo. Para caracterizar os efeitos causados pelas toxinas no epitélio intestinal, as larvas foram disseccionadas 1 e 6 h após o tratamento e processadas para MET. A avaliação ultra-estrutural da ação da toxina Bin nas células do epitélio intestinal mostrou que os principais efeitos em larvas S foram a vacuolização citoplasmática e destruição de microvilosidades. Estes foram observados exclusivamente em células que possuem o receptor Cqm1, demonstrando que esta molécula é essencial para mediar a ação da toxina Bin. Em células de larvas das colônias S e R2362, susceptíveis à Cry48Aa/Cry49Aa, o principal efeito destas toxinas foi a vacuolização mitocondria...