Category Archives: Biochemistry

Hepatoprotective activity of Cordia sebestena fruit

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 327-335, 2020.

Original Article

Hepatoprotective response of Cordia sebestena L. fruit against simvastatin induced hepatotoxicity

[Respuesta hepatoprotectora de la fruta de Cordia sebestena contra la hepatotoxicidad inducida por simvastatina]

Sachin Chaudhary1*, Ramesh Kumar Gupta3, Mandeep Kumar Gupta3, Harish Chandra Verma3, Hitesh Kumar3, Amit Kumar4, Sudhansu Ranjan Swain3, Abdel-Nasser El-Shorbagi1,2

1Department of Medicinal Chemistry, College of Pharmacy, University of Sharjah, Sharjah-27272, United Arab Emirates.
2Faculty of Pharmacy, University of Assiut, Assiut-71526, Egypt.
3Moradabad Educational Trust, Group of Institutions, Faculty of Pharmacy, Moradabad-244001, Uttar Pradesh, India.
4School of Pharmaceutical Sciences, IIMT University, Meerut-250002, Uttar Pradesh, India.
Abstract

Context: Cordia sebestena fruits are traditionally used to treat wounds, boils, tumors, gout, ulcer, flu, fever, asthma, menstrual cramps, dysentery, diarrhea, headache, snakebite and liver disorders. However, information on hepatoprotective potential of Cordia sebestena fruit has not been reported in the research.

Aims: To evaluate the hepatoprotective effect of the ethanolic extract of Cordia sebestena fruit (CSFE) against simvastatin-induced hepatotoxicity in rats.

Methods: After authentication of fruit, its ethanolic extract was collected. Hepatotoxicity was induced by simvastatin in rodents. Hepatoprotective potential of CSFE was evaluated at 200 and 400 mg/kg, body weight by determining the altered levels of biochemical parameters like serum glutamic oxaloacetic transaminase (SGOT), serum glutamic pyruvic transaminase (SGPT), cholesterol, bilirubin, urea, albumin, total protein and hematological indices including red blood cells (RBC), white blood cells (WBC), hemoglobin (Hb), platelets, and lymphocytes along with the impact on body and liver weight of treated rats.

Results: The treatment with CSFE at 200 mg/kg and 400 mg/kg, significantly at (p<0.05, p<0.001) and dose-dependently reversed simvastatin-induced altered level of SGOT, SGPT, cholesterol, urea, total bilirubin and restored the total protein and albumin level in rodents. Hematological indices also were significantly ameliorated at both the doses of CSFE. Histopathological study revealed the regeneration of hepatocytes.

Conclusions: The Cordia sebestena fruit extract (CSFE) at dose of 400 mg/kg reversed liver deteriorations induced by simvastatin in rats, therefore manifesting its traditional use as hepatoprotector. Future studies should be performed for isolating biologically active phytoconstituents.

Keywords: cholesterol; Cordia sebestena; hepatotoxicity; serum glutamic oxaloacetic transaminase; serum glutamic pyruvic transaminase; simvastatin.

Resumen

Contexto: Las frutas de Cordia sebestena se utilizan tradicionalmente para tratar heridas, forúnculos, tumores, gota, úlcera, gripe, fiebre, asma, calambres menstruales, disentería, diarrea, dolor de cabeza, mordedura de serpiente y trastornos hepáticos. Sin embargo, no se ha investigado sobre el potencial hepatoprotector de esta fruta.

Objetivos: Evaluar el efecto hepatoprotector del extracto etanólico de fruta de Cordia sebestena (CSFE) contra la hepatotoxicidad inducida por simvastatina en ratas.

Métodos: Después de la autenticación de la fruta, se realizó su extracto etanólico. La hepatotoxicidad fue inducida por simvastatina en roedores. El potencial hepatoprotector de CSFE se evaluó a 200 y 400 mg/kg, peso corporal determinando los niveles alterados de parámetros bioquímicos como transaminasa oxaloacética glutámica sérica (SGOT), transaminasa piruvica glutámica sérica (SGPT), colesterol, bilirrubina, urea, albúmina, proteína total e índices hematológicos, incluidos los glóbulos rojos (RBC), glóbulos blancos (WBC), hemoglobina (Hb), plaquetas y linfocitos, junto con el impacto en el peso corporal y hepático de las ratas tratadas.

Resultados: El tratamiento con CSFE a 200 mg/kg y 400 mg/kg, revertió significativamente, y de manera dependiente de la dosis, los niveles alterados de SGOT, SGPT, colesterol, urea, bilirrubina total inducidos por simvastatina, restaurado los niveles totales de proteína y albúmina en roedores. Los índices hematológicos también mejoraron significativamente (p<0.05, p<0.001) en ambas dosis de CSFE. El estudio histopatológico reveló la regeneración de los hepatocitos.

Conclusiones: El extracto de fruta de Cordia sebestena (CSFE) a una dosis de 400 mg/kg protegió del deterioro hepático inducido por simvastatina en ratas, manifestando así su uso tradicional como hepatoprotector. Se deben realizar estudios futuros para aislar fitoconstituyentes biológicamente activos.

Palabras Clave: colesterol; Cordia sebestena; hepatotoxicidad; transaminasa glutámica oxaloacética sérica; simvastatina; transaminasa pirúvica glutámica sérica.

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Citation Format: Chaudhary S, Gupta RK, Gupta MK, Verma HC, Kumar H, Kumar A, Swain SR, El-Shorbagi AN (2020) Hepatoprotective response of Cordia sebestena L. fruit against simvastatin induced hepatotoxicity. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 327–335.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Olive oil use in cardiovascular diseases

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 316-326, 2020.

Original Article

Characterization of antihypertensive and cardioprotective effects of extra virgin olive oil against doxorubicin induced cardiomyopathy in rats

[Caracterización de los efectos antihipertensivos y cardioprotectores del aceite de oliva virgen extra contra la miocardiopatía inducida por doxorrubicina en ratas]

Waleed Hassan AlMalki, Imran Shahid*

Department of Pharmacology and Toxicology, College of Pharmacy, Umm Al Qura University, Al-Abidiyah, Makkah, P.O Box. 13578, Postal code 21955, Saudi Arabia.
Abstract

Context: The medicinal uses of olive fruit oil (Olea europaea) are clearly documented as an anti-inflammatory, anti-diabetic (type-2 DM), and to protect against heart diseases.

Aims: To evaluate the therapeutic influence of extra virgin olive oil (EVOO) as an antihypertensive and cardioprotective against doxorubicin (DXR) induced cardiomyopathy in rats.

Methods: Wistar rats were divided into five groups as group 1 (normal control), group 2 (disease control i.e., DXR-treated) and groups 3, 4 and 5 as therapeutic groups (i.e., DXR- treated rats plus 2.5%, 5%, and 10% EVOO in diet respectively). Cardiac injury was induced by the administration of DXR. Cardioprotective, anti-hypertensive and antioxidant potential of EVOO were studied by measuring different blood, serum, and tissue biomarkers, enzymes and hemodynamic parameters in disease control and experimental rat groups.

Results: Hemodynamic parameters were significantly reduced in rats administered with 2.5%, 5%, and 10% EVOO as compared to group 2 rats at p<0.05, p<0.01, and p<0.001 respectively. Serum levels of creatinine kinase, troponin T, CK-MB and LDH were found markedly reduced in rats fed with 10% dietary EVOO as compared to disease control rats (p<0.01). Serum levels of antioxidant enzymes like GSH and SOD were found significantly higher in group 5 rats as compared to group 2 at p<0.01, and p<0.001, respectively.

Conclusions: Dietary administration of EVOO has the potential to reduce drug-induced cardiomyopathies and sustained use of EVOO in diet could be cardioprotective and useful against high blood pressure.

Keywords: antihyperlipidemic; blood pressure; cardiac diseases; drug-induced cardiac injury; monounsaturated fatty acids.

Resumen

Contexto: Los usos medicinales del aceite de oliva (Olea europaea) están claramente documentados como antiinflamatorios, antidiabéticos (DM tipo 2) y para proteger contra las enfermedades del corazón.

Objetivos: Evaluar la influencia terapéutica del aceite de oliva virgen extra (AOVE) como un antihipertensivo y cardioprotector contra la miocardiopatía inducida por doxorrubicina (DXR) en ratas.

Métodos: Ratas Wistar se dividieron en cinco grupos como grupo 1 (control normal), grupo 2 (control de la enfermedad) y grupos 3, 4 y 5 como grupos terapéuticos (es decir, tratamiento con AOVE) respectivamente. La lesión cardíaca fue inducida por la administración de DXR. El potencial cardioprotector, antihipertensivo y antioxidante de diferentes concentraciones de AOVE (es decir 2,5%; 5% y 10% en la dieta) se estudió midiendo/evaluando diferentes biomarcadores de sangre, suero y tejido, enzimas y parámetros hemodinámicos en los tratados con DXR ratas alimentadas con diferentes concentraciones de AOVE en la dieta.

Resultados: Los parámetros hemodinámicos se redujeron significativamente en ratas administradas con 2,5%; 5% y 10% de AOVE en comparación con las ratas del grupo 2 a p<0,05, p<0,01 y p<0,001 respectivamente. Los niveles séricos de creatinina quinasa, troponina T, CK-MB y LDH se encontraron notablemente reducidos en ratas alimentadas con 10% de AOVE en la dieta en comparación con las ratas de control de la enfermedad (p<0,01). Los niveles séricos de enzimas antioxidantes como GSH y SOD se encontraron significativamente más altos en ratas del grupo 5 en comparación con el grupo 2 a p<0,01 y p<0,001, respectivamente.

Conclusiones: La administración dietética de aceite de oliva virgen extra tiene el potencial de reducir las cardiomiopatías inducidas por fármacos y el uso sostenido de AOVE en la dieta podría ser cardioprotector y útil contra la presión arterial alta.

Palabras Clave: ácidos grasos monoinsaturados; antihiperlipidémico; enfermedades cardiacas; lesión cardíaca inducida por fármacos; presión sanguínea.

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Citation Format: AlMalki WH, Shahid I (2020) Characterization of antihypertensive and cardioprotective effects of extra virgin olive oil against doxorubicin induced cardiomyopathy in rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 316–326.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Subchronic toxicity of the low-dose monocrotaline in rats

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 308-315, 2020.

Original Article

Subchronic toxicity of the pulmonary hypertension model due to low-dose monocrotaline in rats

[Toxicidad subcrónica del modelo de hipertensión pulmonar debido a dosis bajas de monocrotalina en ratas]

Vicente Benavides-Cordoba1, Melissa Silva-Medina1, María Ximena Varela2,3, Mauricio Palacios Gómez1*

1Department of Pharmacology, Basic Sciences School, Universidad del Valle. Cali, Colombia.
2Department of Pathology, Universidad del Valle. Cali, Colombia.
3Department of Pathology, Hospital Universitario del Valle. Cali, Colombia.
Abstract

Context: The study of pulmonary hypertension is mainly based on an experimental model that induces this condition using monocrotaline. Even though this model has been in use for decades, the toxic effect of low dose monocrotaline in other systems is not well described.

Aims: To evaluate the renal and hepatic effects of monocrotaline in order to be able to better predict the pharmacodynamic impact that it could have.

Methods: Two groups of rats were used, the first one received monocrotaline following pulmonary hypertension protocol (30 mg/kg) and the second one received saline 0.9%. At day 60 blood from the vena cava was obtained and liver and kidney were extracted for histologic exam. Fulton index (right ventricle hypertrophy measurement) was used to confirm pulmonary hypertension.

Results: The monocrotaline group presents focal interstitial lymphoid infiltration and regeneration foci in the kidney as well as venous congestion of the liver in some of the animals, these changes were not found in the control group. Kidney and liver function tests showed no significant differences. These results show that low-dose monocrotaline model for pulmonary hypertension generates changes on liver and kidney; however, these alterations were not consistent, making it a viable model for evaluating new drugs in this condition.

Conclusions: The present study demonstrates that the low dose of monocrotaline (30 mg/kg) in animals exposed for 60 days does not cause consistent changes in liver and kidney; there were findings in some animals that could be caused by cardiovascular changes generated by pulmonary hypertension.

Keywords: animal models; monocrotaline; pulmonary hypertension; right ventricular hypertrophy, subacute toxicity.

Resumen

Contexto: El estudio de la hipertensión pulmonar se basa principalmente en un modelo experimental que induce esta condición usando monocrotalina. Aunque este modelo ha estado en uso durante décadas, el efecto tóxico de las dosis bajas de monocrotalina en otros sistemas no está bien descrito.

Objetivos: Evaluar los efectos renales y hepáticos de la monocrotalina con el fin de mejorar la predicción del impacto farmacodinámico que podría tener.

Métodos: Se utilizaron dos grupos de ratas, el primero recibió monocrotalina siguiendo el protocolo de hipertensión pulmonar (30 mg/kg) y el segundo recibió solución salina al 0.9%. En el día 60 se obtuvo sangre de la vena cava y se extrajeron hígado y riñón para examen histológico. Se utilizó el índice de Fulton (medición de hipertrofia del ventrículo derecho) para confirmar la hipertensión pulmonar.

Resultados: El grupo de monocrotalina tuvo focos de infiltración linfoide intersticial focal y focos de regeneración en el riñón, así como congestión venosa del hígado en algunos de los animales, estos cambios no se encontraron en el grupo de control. Las pruebas de función renal y hepática no mostraron diferencias significativas. Estos resultados muestran que el modelo de dosis bajas de monocrotalina para la hipertensión pulmonar genera cambios en el hígado y los riñones; sin embargo, estas alteraciones no fueron consistentes, por lo que es un modelo viable para evaluar nuevos medicamentos en esta condición.

Conclusiones: El presente estudio demuestra que la dosis baja de monocrotalina (30 mg/kg) en animales expuestos durante 60 días no ocasiona cambios consistentes en el hígado y los riñones; Hubo hallazgos en algunos animales que podrían ser causados por cambios cardiovasculares generados por la hipertensión pulmonar.

Palabras Clave: hipertensión pulmonar; hipertrofia ventricular derecha; modelos animales; monocrotalina; toxicidad subaguda.

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Citation Format: Benavides-Cordoba V, Silva-Medina M, Varela MX, Palacios Gómez M (2020) Subchronic toxicity of the pulmonary hypertension model due to low-dose monocrotaline in rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 308–315.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Methanolic extract of green tea increases RUNX2 and Osterix

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 290-298, 2020.

Original Article

East Java green tea methanolic extract can enhance RUNX2 and Osterix expression during orthodontic tooth movement in vivo

[Extracto metanólico de té verde de Java Oriental puede mejorar la expresión de RUNX2 y Osterix durante el movimiento de diente de ortodoncia in vivo]

Putri I. Sitasari, Ida B. Narmada*, Thalca Hamid, Ari Triwardhani, Alexander Patera Nugraha, Dwi Rahmawati

Department of Orthodontics, Faculty of Dental Medicine, Airlangga University, Surabaya, Indonesia.
Abstract

Context: Alveolar bone remodeling is important to achieve an optimal Orthodontic Tooth Movement (OTM). Runt-related transcription factor 2 (RUNX2) and Osterix (OSX) expression are important for bone remodeling. Green tea (Camelia sinensis) can enhancing bone remodeling.

Aims: To investigate the effect of a methanolic extract of green tea (MEGT) on the OSX and RUNX2 expression during OTM in Wistar rats.

Methods: The experiment with post-test only and simple random sampling was conducted. The samples consisted of twenty-eight Wistar rats, which were then divided into 4 groups (n=7), negative control (CN) group, positive control (CP) group with OTM but without MEGT administration, group with OTM for 14 days and MEGT administration from day 7 to day 14 (T1), group with OTM with MEGT administration for 14 days (T2). Nickle-titanium coil spring with 10 g/mm2 force was placed between the incisors and the maxillary molars. MEGT was collected from East Java and identified its principal metabolite by HPLC analysis. RUNX2 and OSX expression were analyzed by utilizing Immunohistochemical analysis. Analysis of Variance (ANOVA) was performed and then continued with least significant difference (p<0.05).

Results: The highest RUNX2 and OSX expression were found in the tension side of group T2 with significant difference between groups (p<0.05). The principal metabolite of the extract was identified as epigallocatechin-3-gallate (EGCG).

Conclusions: Post administration of a MEGT could increase RUNX2 and OSX expression in alveolar bone of OTM Wistar rats. Part of this action could be attributed to the presence of EGCG in the extract.

Keywords: alveolar bone remodeling; epigallocatechin-3-gallate; orthodontic tooth movement; Osterix; RUNX2.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Resumen

Contexto: La remodelación ósea alveolar es importante para lograr un movimiento óptimo de los dientes de ortodoncia (OTM). La expresión del factor de transcripción 2 relacionada con Runt (RUNX2) y Osterix (OSX) es importante para la remodelación ósea. El té verde (Camelia sinensis) puede mejorar la remodelación ósea.

Objetivos: Investigar el efecto de un extracto metanólico de té verde (MEGT) sobre la expresión de OSX y RUNX2 durante OTM en ratas Wistar.

Métodos: Se realizó el experimento con un muestreo aleatorio simple y una prueba a posteriori. Las muestras consistieron en veintiocho ratas Wistar que luego se dividieron en 4 grupos (n = 7), grupo de control negativo (CN), grupo de control positivo (CP) con OTM pero sin administración de MEGT, grupo con OTM durante 14 días y MEGT administración del día 7 al día 14 (T1), grupo con OTM con administración de MEGT durante 14 días (T2). Se colocó un resorte helicoidal de níquel-titanio con una fuerza de 10 g/mm2 entre los incisivos y los molares maxilares. El té verde fue colectado en Java Oriental e identificado su metabolito principal por análisis de HPLC. La expresión de RUNX2 y OSX se analizó utilizando análisis inmunohistoquímico. El análisis de varianza (ANOVA) se realizó y luego continuó con diferencia significativa (p<0,05).

Resultados: La mayor expresión de RUNX2 y OSX se encontró en el lado de tensión del grupo T2 con una diferencia significativa entre los grupos (p<0,05). El metabolito principal en el extracto fue identificado como 3-galato de epigalocatequina (EGCG).

Conclusiones: La administración posterior de MEGT podría aumentar la expresión de RUNX2 y OSX en OTM del hueso alveolar de ratas Wistar. Parte de esta acción podría ser atribuida a la presencia de EGCG en el extracto.

Palabras Clave: epigalocatequina-3-galato; movimiento de dientes de ortodoncia; Osterix; remodelación ósea alveolar; RUNX2.

[SUPPLEMENTARY DATA]

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Citation Format: Sitasari PI, Narmada IB, Hamid T, Triwardhani A, Nugraha AP, Rahmawati D (2020) East Java green tea methanolic extract can enhance RUNX2 and Osterix expression during orthodontic tooth movement in vivo. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 290–298.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Nicotiana tabacum causes renal damage

J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 191-200, 2020.

Original Article

The GC-MS fingerprints of Nicotiana tabacum L. extract and propensity for renal impairment and modulation of serum triglycerides in Wistar rats

[Las huellas digitales por GC-MS de extracto de Nicotiana tabacum L. y la propensión a la insuficiencia renal y la modulación de los triglicéridos en suero en ratas Wistar]

Faoziyat A. Sulaiman1, Mikail O. Nafiu1, Babalola O. Yusuf1, Hamdalat F. Muritala1, Sherif B. Adeyemi2, Sikemi A. Omar1, Kehinde A. Dosumu1, Zainab J. Adeoti1, Oluwafunmilayo A. Adegbesan1, Basirat O. Busari1, David A. Otohinoyi3, Damilare Rotimi4, Gaber E. Batiha5, Oluyomi S. Adeyemi4*

1Department of Biochemistry, University of Ilorin, PMB 1515, Ilorin, Nigeria.
2Ethnobotany Unit, Department of Plant Biology, University of Ilorin, Nigeria.
3College of Medicine, All Saints University, Saint Vincent and Grenadines.
4Department of Biochemistry, Medicinal Biochemistry, Nanomedicine & Toxicology Laboratory, Landmark University, PMB 1001, Omu-Aran – 251101, Nigeria.
5Department of Pharmacology and Therapeutics, Faculty of Veterinary Medicine, Damanhour University, Damanhour 22511, AlBeheira, Egypt.
Abstract

Context: Nicotiana tabacum is an herbaceous plant mostly known as tobacco. Locally, people do extract this plant with cow urine, they call it “Adimenu” and they claimed it is effective in managing various ailments, even with taking just a spoonful of the extract. Thus, profiling the toxicity and or otherwise of the cow-urine extracted tobacco plant cannot be overemphasized.

Aims: To characterize the cow urine extracts of N. tabacum and evaluated the sub-acute toxicity of smokeless exposure in male Wistar rats.

Methods: Forty male Wistar rats were randomly assigned into groups and exposed to different doses (50, 100 and 200 mg/kg body weight) of N. tabacum extract for 7 and 28 days, after which the animals were sacrificed for the biochemical assays.

Results: The GC-MS analysis revealed 21 compounds in the N. tabacum extract. As expected, nicotine was predominant among the identified compounds. The sub-acute exposure of rats to cow-urine extract of N. tabacum extract might have altered rat metabolic homeostasis, triggering adaptive mechanisms, while impairing renal functions. The N. tabacum extract also modulated (p<0.05) rat serum lipid profile when compared with control.

Conclusions: Findings in this study suggest that the cow-urine extract of N. tabacum exposure in male Wistar rats might have perturbed rat renal functions as well as modulated serum lipid profile. This research, therefore, recommends to local consumers to be cautious of the rate at which they consume their regular “Adimenu”.

Keywords: biochemical toxicity; lipid profiling; medicinal biochemistry; safety assessment.

SUPPLEMENTARY DATA

Resumen

Contexto: Nicotiana tabacum es una planta herbácea conocida principalmente como tabaco. A nivel local, las personas extraen esta planta con orina de vaca, la llaman “Adimenu” y afirman que es efectiva para controlar varias dolencias, incluso con solo tomar una cucharada del extracto. Por lo tanto, no se puede subestimar el perfil de la toxicidad de la planta de tabaco extraída de orina de vaca.

Objetivos: Caracterizar los extractos de orina de vaca de N. tabacum y evaluar la toxicidad subaguda de estos en ratas Wistar machos.

Métodos: Cuarenta ratas Wistar macho fueron asignadas al azar en grupos y expuestas a diferentes dosis (50, 100 y 200 mg/kg de peso corporal) de extracto de N. tabacum durante 7 y 28 días, después de lo cual los animales fueron sacrificados para los ensayos bioquímicos.

Resultados: El análisis GC-MS reveló 21 compuestos en el extracto de N. tabacum. Como se esperaba, la nicotina fue predominante entre los compuestos identificados. La exposición subaguda de las ratas al extracto podría haber alterado la homeostasis metabólica de la rata, desencadenando mecanismos de adaptación, al tiempo que afecta las funciones renales. El extracto de N. tabacum también moduló perfil lipídico de suero de rata en comparación con el control (p<0.05).

Conclusiones: Los resultados de este estudio sugieren que la exposición de ratas Wistar machos al extracto de N. tabacum en orina de vaca podría haber perturbado las funciones renales, así como modulado el perfil lipídico sérico. Por lo tanto, esta investigación recomienda a los consumidores locales precaución con la frecuencia a la que consumen de forma regular el “Adimenu”.

Palabras Clave: bioquímica medicinal; evaluación de la seguridad; perfil lipídico; toxicidad bioquímica.

SUPPLEMENTARY DATA

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Citation Format: Sulaiman FA, Nafiu MO, Muritala HF, Adeyemi SB, Yusuf BO, Omar SA, Dosumu KA, Adeoti ZJ, Adegbesan OA, Busari BO, Otohinoyi DA, Romiti D, Batiha GE, Adeyemi OS (2020) The GC-MS fingerprints of Nicotiana tabacum L. extract and propensity for renal impairment and modulation of serum triglycerides in Wistar rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 191–200.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Liver protective effects of quercetin

J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 200-212, 2019.

Original Article | Artículo Original

Quercetin through mitigation of inflammatory response and oxidative stress exerts protective effects in rat model of diclofenac-induced liver toxicity

[Efectos protectores de quercetina mediante la mitigación de la respuesta inflamatoria y el estrés oxidativo sobre la toxicidad hepática inducida por diclofenaco en ratas]

Ali Nouri1, Esfandiar Heidarian1, Hossein Amini-khoei2, Saber Abbaszadeh3,4, Gholam Basati5*

1Clinical Biochemistry Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
2Medical Plants Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
3Student Research Committee, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
4Razi Herbal Medicines Research Center, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran.
5Clinical Microbiology Research Center, Ilam University of Medical Sciences, Ilam, Iran.

*E-mail: majidas102@yahoo.com

Abstract

Context: Diclofenac (DIC) is known for its anti-inflammatory and analgesic properties but liver toxicity is one of the main targets to use this drug. Previous studies have demonstrated that quercetin may decrease the toxicity of synthetic drugs.

Aim: To assess the protective effect of quercetin against DIC-induced liver toxicity in rats.

Methods: The rats exposed to DIC (50 mg/kg; i.p.) were treated with different doses of quercetin (20, 40 and 80 mg/kg). The levels of glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), intracellular glutathione (GSH) and catalase (CAT) in the liver tissue were assessed.

Results: Results indicated a significant decline in above-mentioned factors in DIC-alone treated group compared to the control group. Also, levels of the triglyceride (TG), total cholesterol (TC), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), very low density lipoprotein cholesterol (VLDL-C), total bilirubin, alkaline phosphatase (ALP), nitrite content, alanine aminotransferase (ALT), malondialdehyde (MDA), serum tumor necrosis factor-α (TNF-α), serum interleukin-1β (IL-1β),  aspartate aminotransferase (AST), and inflammatory cytokines were evaluated and results indicted remarkable elevation in these factors in DIC-alone treated group compared to the  control group. Treatment with quercetin caused a significant elevation in GPx, SOD, GSH, CAT and a significant reduction in levels of TG, TC, LDL-C, VLDL-C, total bilirubin, ALP, nitrite content, ALT, MDA, serum TNF-α, serum IL-1β, AST and inflammatory cytokines in DIC-alone treated group compared to the  control group (p<0.05). Histopathological alterations were also improved following quercetin administration.

Conclusions: Quercetin may exert a protective effect against DIC-induced liver toxicity in rats through mitigation of oxidative stress and inflammatory response.

Keywords: diclofenac; IL-1β; liver toxicity; oxidative stress; quercetin; TNF-α.

Resumen

Contexto: El diclofenaco (DIC) posee propiedades antiinflamatorias y analgésicas, pero produce toxicidad hepática. Estudios anteriores han demostrado que la quercetina (Q) puede disminuir la toxicidad de los fármacos sintéticos.

Objetivo: Evaluar el efecto protector de la Q contra la toxicidad hepática inducida por DIC en ratas.

Métodos: Las ratas expuestas a DIC (50 mg/kg; i.p.) se trataron con diferentes dosis de Q (20, 40 y 80 mg/kg). Se evaluaron los niveles de glutatión peroxidasa (GPx), superóxido dismutasa (SOD), glutatión intracelular (GSH) y catalasa (CAT) en el tejido hepático.

Resultados: Se detectó una disminución significativa en los factores mencionados anteriormente en el grupo tratado con DIC solo en comparación con el grupo control. Además, los niveles de triglicéridos (TG), colesterol total (TC), lipoproteínas de baja densidad (LDL-C), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL-C), bilirrubina total, fosfatasa alcalina (ALP), contenido de nitritos, alanina aminotransferasa (ALT), malondialdehído (MDA), factor de necrosis tumoral sérica (TNF-α), interleucina-1β (IL-1β) sérica, aspartato aminotransferasa (AST) y citocinas inflamatorias fueron evaluadas y los resultados indicaron una notable elevación en estas factores en el grupo tratado con DIC en comparación con el grupo control. El tratamiento con Q causó una elevación significativa en GPx, SOD, GSH, CAT y una reducción significativa en los niveles de TG, TC, LDL-C, VLDL-C, bilirrubina total, ALP, contenido de nitrito, ALT, MDA, suero TNF-α, IL-1β en suero, AST y citocinas inflamatorias en el grupo tratado con DIC solo en comparación con el grupo control (p<0.05). Las alteraciones histopatológicas también mejoraron después de la administración de Q.

Conclusiones: La Q ejerce un efecto protector contra la toxicidad hepática inducida por DIC en ratas mediante la mitigación del estrés oxidativo y la respuesta inflamatoria.

Palabras Clave: diclofenaco; estrés oxidativo; IL-1β; quercetina; TNF-α; toxicidad hepática.

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Citation Format: Nouri A, Heidarian E, Amini-Khoei H, Abbaszadeh S, Basati G (2019) Quercetin through mitigation of inflammatory response and oxidative stress exerts protective effects in rat model of diclofenac-induced liver toxicity. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 200–212.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Safety profile of Caladium bicolor leaf extract

J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 503-516, 2018.

Original Article | Artículo Original

Subacute toxicological profile of Caladium bicolor Aiton (Araceae) methanolic leaf extract in rat

[Perfil toxicológico subagudo del extracto metanólico de hojas de Caladium bicolor Aiton (Araceae) en rata]

Abigail M. Akhigbemen*, Raymond I. Ozolua, Enitome E. Bafor, Emmanuel O. Okwuofu

Department of Pharmacology & Toxicology, Faculty of Pharmacy, University of Benin, Benin City 300001, Nigeria.

*E-mail: abigail.omo-isibor@uniben.edu

Abstract

Context: Caladium bicolor is used in ethnomedicine for the treatment of convulsions without any scientific information of its safety profile following repeated administration.

Aims: To evaluate the sub-acute toxicological profile of the methanol leaf extract of C. bicolor.

Methods: Oral acute toxicity test was done using Lorke’s method. Oral sub-acute toxicity was done for 28 days, with hematological, biochemical and histological markers of toxicity evaluated.

Results: The results showed no significant change in the organ weights of rats. Hematological indices were comparable with control groups except for a slight increase in monocyte levels (p<0.05). There were no significant changes in alkaline phosphatase (ALP) and alanine aminotransferase (ALT) levels when compared to the control. However, there was a significant (p<0.05) decrease in aspartate aminotransferase (AST), levels in the rats treated with the extract. There were no significant differences in the values of serum lipids. Photomicrographs of the heart, lungs, brain, spleen, and liver showed no abnormalities, but in the kidneys, focal infiltrate of lymphocytes disrupting the renal tubules and interstitium were observed at 400 mg/kg/day.

Conclusions: The methanolic extract of C. bicolor appears safe; however, prolonged use might lead to renal failure.

Keywords: hematological; hepatotoxicity; organ weight; serum lipids.

Resumen

Contexto: Caladium bicolor se utiliza en etnomedicina para el tratamiento de convulsiones, sin ninguna información científica de su perfil de seguridad después de la administración repetida.

Objetivos: : Evaluar el perfil toxicológico subagudo del extracto de hoja de metanol de C. bicolor.

Métodos: La prueba de toxicidad aguda oral se realizó con el método de Lorke. La toxicidad subaguda oral se realizó durante 28 días, y se evaluaron los marcadores hematológicos, bioquímicos e histológicos de toxicidad.

Resultados: Los resultados no mostraron cambios significativos en el peso de los órganos de las ratas. Los índices hematológicos fueron comparables con los grupos de control, excepto por un ligero aumento en los niveles de monocitos (p<0.05). No hubo cambios significativos en los niveles de fosfatasa alcalina (ALP) y alanina aminotransferasa (ALT) en comparación con el control. Sin embargo, hubo una disminución significativa (p<0.05) en los niveles de aspartato aminotransferasa (AST) en las ratas tratadas con el extracto. No hubo diferencias significativas en los valores de lípidos séricos. Fotomicrografías del corazón, pulmones, cerebro, bazo, e hígado no mostraron anomalías, pero en los riñones se observó infiltrado focal de linfocitos que alteraron los túbulos renales y el intersticio a 400 mg/kg/día.

Conclusiones: El extracto metanólico de C. bicolor parece seguro; sin embargo, el uso prolongado podría provocar insuficiencia renal.

Palabras Clave: hematológico; hepatotoxicidad; lípidos en suero; peso del órgano.

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Citation Format: Akhigbemen AM, Ozolua RI, Bafor EE, Okwuofu EO (2018) Subacute toxicological profile of Caladium bicolor Aiton (Araceae) methanolic leaf extract in rat. J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 503–516.

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Anti-hyperuricemic and neuroprotective effects of Populus nigra

J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 471-482, 2018.

Original Article | Artículo Original

Anti-hyperuricemic and neuroprotective effects of Populus nigra L. (Saliacaceae) flower buds used in Algerian folk medicine

[Efectos antihiperturicémicos y neuroprotectores de los brotes de Populus nigra L. (Saliacaceae) utilizados en la medicina popular argelina]

Nadjet Debbache-Benaida1*, Meriem Berboucha1, Karima Ayouni1, Dina Atmani1, Cheraft Nassima1, Hania Boudaoud1, Noureddine Djebli2, Djebbar Atmani1

1Laboratoire de Biochimie Appliquée, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université de Bejaia, Bejaia 06000, Algeria
2Laboratory of Microbiology and Plant Biology, Faculty of Sciences, University of Mostaganem, Mostaganem 27000, Algeria.

*E-mail: nadjet.benaida@univ-bejaia.dz; benaida.nadjet@yahoo.com

Abstract

Context: Populus nigra L., is a species of cottonwood poplar that belongs to the Salicaceae family, is cultivated in multiple areas in Algeria, with an Algerian name of Safsaf.

Aims: To evaluate the Populus nigra flower buds extract for its effects on brain modifications against aluminum-induced neurotoxicity in mice. The hypouricemic action of the extract was also evaluated.

Methods: To evaluate the effect of extract on AlCl3-induced neurotoxicity on mice a battery of tests was performed to assess a spectrum of learning and memory functions. The hypouricemic action of the extract was studied by the measure of uric acid levels and liver xanthine oxidoreductase activity in normal and hyperuricemic mice.

Results: Co-administration of P. nigra extract (200 mg/kg) and AlCl3 (100 mg/kg/day) combined with D-galactose (200 mg/kg/day) during four weeks was found to antagonize the harmful effects of AlCl3 by restoring all the test parameters. Moreover, extract restored the pyramidal cells to near normal in cerebral cortex of mice. Extract, when administered three times orally to the normal and oxonate-induced hyperuricemic mice, was able to elicit significantly hypouricemic effect comparable to that of allopurinol.

Conclusions: P. nigra flower buds extract can be considered as food enabling to antagonize AlCl3 toxicity and to control serum uric acid levels.

Keywords: aluminum toxicity; Alzheimer diseases; hyperuricemia; Populus nigra; xanthine oxidoreductase.

Resumen

Contexto: Populus nigra L. es una especie de álamo que pertenece a la familia Salicaceae, se cultiva en múltiples áreas en Argelia, con un nombre argelino de Safsaf.

Objetivos: Evaluar el extracto de yemas florales de Populus nigra, por sus efectos sobre las modificaciones cerebrales frente a la neurotoxicidad inducida por aluminio en ratones. La acción hipouricemic del extracto también fue evaluada.

Métodos: Para determinar el efecto del extracto sobre la neurotoxicidad inducida por AlCl3 en ratones, se realizó una batería de pruebas para evaluar un espectro de funciones de aprendizaje y memoria. La acción hipouricemia del extracto se estudió mediante la medición de los niveles de ácido úrico y la actividad xantina oxidorreductasa del hígado en ratones normales e hiperuricémicos.

Resultados: La administración conjunta del extracto de P. nigra (200 mg/kg) y AlCl3 (100 mg/kg/día), combinado con D-galactosa (200 mg/kg día), durante cuatro semanas, antagonizó los efectos nocivos de AlCl3 al restaurar todos los parámetros de prueba. Además, el extracto restauró las células piramidales a casi normal en la corteza cerebral de ratones. El extracto, cuando se administró tres veces por vía oral a los ratones hiperuricémicos normales e inducidos por oxatos, fue capaz de provocar un efecto significativamente hipouricémico, comparable al del alopurinol.

Conclusiones: El extracto de los brotes de flor de P. nigra puede considerarse como un alimento que permite antagonizar la toxicidad de AlCl3 y controlar los niveles séricos de ácido úrico.

Palabras Clave: enfermedad de Alzheimer; hiperuricemia; Populus nigra; toxicidad del aluminio; xantina oxidorreductasa.

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Citation Format: Debbache-Benaida N, Berboucha M, Ayouni K, Atmani D, Cheraft N, Boudaoud H, Djebli N, Atmani D (2018) Anti-hyperuricemic and neuroprotective effects of Populus nigra L. (Saliacaceae) flower buds used in Algerian folk medicine. J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 471–482.

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Blood pressure reduction in telmisartan-treated patients

J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 424-432, 2018.

Original Article | Artículo Original

Blood pressure reduction in telmisartan-treated angiotensinogen G-217A polymorphism hypertensive patients: A pilot study

[Reducción de la presión arterial en pacientes hipertensos con polimorfismo de angiotensinógeno G-217A tratados con telmisartán: un estudio piloto]

Mohammad S. Rohman1*, Risa Ramadhiani2, Widodo Widodo3, Valerinna Y.S. Putri1, Mifetika Lukitasari4, Jayarani F. Putri5, Didik H. Utomo3

1Departement of Cardiology and Vascular Medicine, Faculty of Medicine, Brawijaya University, Veteran Street, Malang, 65145, Indonesia.
 2Departement of Biomedical Science, Faculty of Medicine, Brawijaya University, Veteran Street, Malang, 65145, Indonesia.
3Departement of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Brawijaya University, Veteran Street, Malang, 65145, Indonesia.
4Departement of Nursing, Faculty of Medicine, Brawijaya University, Veteran Street, Malang, 65145, Indonesia.
5Departement of Biological Science, Faculty of Life and Enviromental Science, Tsukuba University, Higashi 1-1-1, Tsukuba, 305-8565, Japan.

*E-mail: ippoenk@ub.ac.id; ippoenk@yahoo.com

Abstract

Context: The angiotensinogen (AGT) G-217A polymorphism has been proved as one factor contributing the susceptibility of hypertension, meanwhile, the effect of this polymorphism to the variability antihypertensive response remains unknown.

Aims: To investigate whether the angiotensinogen (AGT) G-217A polymorphism affects the blood pressure response to telmisartan and valsartan in Indonesian hypertensive patients.

Methods: The blood pressure was measured by ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) and plasma angiotensinogen (AGT) levels of telmisartan- and valsartan-treated AGT G-217A polymorphism hypertensive patients (n=46) were analyzed using ELISA at the baseline and 4 months after treatments. Molecular docking was used to predict the interaction between C/EBPα and AGT G-217A polymorphism.

Results: Daytime and 24 hours blood pressure in telmisartan-treated -217 AA/AG patients were significantly lower compared to GG genotype patients. The plasma AGT level in those who had AA/AG genotype and received telmisartan 80 mg was also slightly decreased compared to GG genotype, even these differences were failed to reach statistically significant. The docking results showed that the basic region of C/EBPα transcription factor recognized the partially homologous of its consensus sequences within -217A oligonucleotide, but not in -217G oligonucleotide.

Conclusions: The blood pressure reduction responses in telmisartan-treated angiotensinogen G-217A polymorphism hypertensive patients might correlate with PPARγ agonist effects of telmisartan via C/EBPα and AGT -217A interaction.

Keywords: AGT G-217A polymorphism; hypertension; telmisartan; valsartan.

Resumen

Contexto: El polimorfismo del angiotensinógeno (AGT) G-217A se ha demostrado como un factor que contribuye a la susceptibilidad de la hipertensión, mientras tanto, el efecto de este polimorfismo sobre la variabilidad de la respuesta antihipertensiva permanece desconocido.

Objetivos: Investigar si el polimorfismo angiotensinógeno (AGT) G-217A afecta la respuesta de la presión arterial a telmisartán y valsartán en pacientes hipertensos indonesios.

Métodos: Se realizó la monitorización ambulatoria de la presión arterial (MAPA) y se analizaron los niveles de angiotensinógeno plasmático (AGT) de pacientes hipertensos con polimorfismo AGT G-217A tratados con telmisartán y valsartán (n=46), mediante ELISA, al inicio y 4 meses después de los tratamientos. El acoplamiento molecular se usó para predecir la interacción entre el polimorfismo C/EBPα y AGT G-217A.

Resultados: La presión arterial durante el día y las 24 horas en pacientes -217 AA/AG tratados con telmisartán fueron significativamente menores en comparación con los pacientes con genotipo GG. El nivel de AGT en plasma en aquellos que tenían genotipo AA/AG y recibieron 80 mg de telmisartán también se redujo ligeramente en comparación con el genotipo GG, incluso estas diferencias no fueron estadísticamente significativas. Los resultados de acoplamiento mostraron que la región básica del factor de transcripción C/EBPα reconocía el homólogo parcialmente se su secuencia de consenso en el oligonucleótido -217A, pero no en el oligonucleótido -217G.

Conclusiones: Las respuestas de reducción de la presión arterial en pacientes hipertensos con polimorfismo de angiotensinógeno G-217A tratados con telmisartán podrían correlacionarse con los efectos del agonista de PPARγ de telmisartán via interacción C/EBPα y AGT-217A.

Palabras Clave: hipertensión; polimorfismo AGT G-217A; telmisartán; valsartán.

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Citation Format: Rohman MS, Ramadhiani R, Widodo W, Putri VYGS, Lukitasari M, Putri JF, Utomo DH (2018) Blood pressure reduction in telmisartan-treated angiotensinogen G-217A polymorphism hypertensive patients: A pilot study. J Pharm Pharmacogn Res 6(6): 424–432.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin

J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 271-284, 2018.

Original Article | Artículo Original

Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin intended as a pharmaceutical excipient in Sprague Dawley rats

[Estudios de toxicidad subcrónica de la pectina de la cáscara de la vaina de cacao destinada a ser un excipiente farmacéutico en ratas Sprague Dawley]

Ofosua Adi-Dako1, 2, Kwabena Ofori-Kwakye1*, Kennedy K.E. Kukuia3, Jerry Asiedu-Larbi4, Alexander Nyarko3, Doris Kumadoh4, Christina Osei-Asare5

1Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, College of Health Sciences, Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), PV Obeng Avenue, Tackie Building, PMB, Kumasi, Ghana.
2Department of Pharmaceutics and Microbiology, University of Ghana School of Pharmacy, Volta Road, Tetteh Larway Building, GA-490-8344, Legon, Accra, Ghana.
3Department of Pharmacology and Toxicology, University of Ghana School of Pharmacy, Volta Road, Tetteh Larway Building, GA-490-8344, Legon, Accra, Ghana.
4Centre for Plant Medicines Research, N4 Mampong, E2-0606-1025, N4, Mampong-Akuapem, Ghana.
5Department of Pharmaceutical Science, Central University, Central University College Road, GN-0370-4944, Miotso, Ghana.

*E-mail: kokwakye.pharm@knust.edu.gh

Abstract

Context: Excipients play a key role in the quality of medicines and contribute to viable delivery systems. This has intensified the search for new natural polymer pharmaceutical excipients. Cocoa pod husks (CPHs) are a rich source of pectin. A study of CPH pectin showed that it possesses the requisite physicochemical properties to be employed as a multi-functional pharmaceutical excipient.  However, the safety of this natural polymer has not been evaluated.

Aims: To conduct sub-chronic toxic effects of CPH pectin in Sprague Dawley rats to assess its safety as a pharmaceutical grade excipient.

Methods: CPH pectin at doses of 0.714, 7.14, and 71.4 mg/kg were administered to male and female Sprague-Dawley rats by oral gavage over a 90-day period. Parameters assessed were food and water intake, urinalysis, serum biochemistry, wet organ weights, histopathology and pentobarbital-induced sleeping time.

Results: CPH pectin at the orally administered doses had no significant effects on feed and water intake nor on biochemical parameters, except elevations in alkaline phosphatase at the medium and high dose in the female rat. There were also reductions in creatine kinase in both male and female rats at the medium dose after 60 days, suggesting a potential cardioprotective effect of CPH pectin.

Conclusions: There were no adverse effects of CPH pectin on the kidneys, wet organ weights and histopathology of the rat tissues. Subchronic administration of cocoa pod husk pectin therefore, has no significant toxic effects.

Keywords: histopathology; oral gavage; pectin; pharmaceutical excipient; Theobroma cacao.

Resumen

Contexto: Los excipientes desempeñan un papel clave en la calidad de los medicamentos y contribuyen a sistemas de administración viables. Esto ha intensificado la búsqueda de nuevos excipientes farmacéuticos de polímeros naturales. Las cáscaras de vainas de cacao (CPH) son una rica fuente de pectina. Un estudio de CPH pectina mostró que posee las propiedades fisicoquímicas requeridas para emplearse como un excipiente farmacéutico multifuncional. Sin embargo, la seguridad de este polímero natural no ha sido evaluada.

Objetivos: Evaluar los efectos tóxicos subcrónicos de la pectina CPH en ratas Sprague Dawley para valorar su seguridad como un excipiente de grado farmacéutico.

Métodos: Se administró pectina CPH a dosis de 0,714; 7,14 y 71,4 mg/kg a ratas Sprague-Dawley machos y hembras por sonda oral durante un período de 90 días. Los parámetros evaluados fueron la ingesta de agua y alimentos, el análisis de orina, la bioquímica sérica, el peso de los órganos húmedos, la histopatología y el tiempo de sueño inducido por pentobarbital.

Resultados: La pectina CPH, en las dosis administradas por vía oral, no tuvo efectos significativos en la ingesta de alimento y agua ni en los parámetros bioquímicos, excepto las elevaciones de la fosfatasa alcalina a la dosis media y alta en las ratas hembras. También hubo reducciones en la creatina cinasa en ratas machos y hembras en la dosis media después de 60 días, lo que sugiere un posible efecto cardioprotector de la pectina CPH.

Conclusiones: No hubo efectos adversos de la pectina CPH en los riñones, el peso de los órganos húmedos y la histopatología de los tejidos de la rata. Por lo tanto, la administración subcrónica de la pectina de la cáscara de la vaina de cacao no tiene efectos tóxicos significativos.

Palabras Clave: excipiente farmacéutico; histopatología; pectina; sonda nasogástrica; Theobroma cacao.

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Citation Format: Adi-Dako O, Ofori-Kwakye K, Kukuia KKE, Asiedu-Larbi J, Nyarko A, Kumadoh D, Osei-Asare C (2018) Subchronic toxicity studies of cocoa pod husk pectin intended as a pharmaceutical excipient in Sprague Dawley rats. J Pharm Pharmacogn Res 6(4): 271–284.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)