Category Archives: Cellular Pharmacology

Antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius leaf extract

Analytical Chemistry, Cellular Pharmacology, Herbal Medicine, Medicinal Plants, Natural Products

 

J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 580-590, 2020.

Original Article

Bioactivity-directed isolation of antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst leaf extract

[Aislamiento dirigido por bioactividad de compuestos anti-sicklémicos de extracto de hoja de Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst]

Mojisola C. Cyril-Olutayo*, Temitope A. Adeyemo, Ayodeji O. Oriola, Joseph M. Agbedahunsi

Drug Research and Production Unit, Faculty of Pharmacy, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria.
Abstract

Context: There is continuous search for therapeutic agents from indigenous plants that can be employed in the treatment of sickle cell anemia.

Aims: To evaluate the antisickling potential of Cnidoscolus aconitifolius leaf extract, determine the most active fraction, and isolate the putative compounds.

Methods: Oven dried leaves of C. aconitifolius (CA) were extracted by maceration in ethanol for 72 h. The extract was fractionated into n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol using vacuum liquid chromatography (VLC). The crude CA extract and fractions were subjected to inhibitory and reversal antisickling assays at 0.25-4.00 mg/mL concentration range. Bioactivity-directed fractionation of the most active fraction was done on repeated silica gel column chromatography, followed by preparative thin-layer chromatography, and their analyses on thin-layer chromatography. The isolated compounds were characterized using spectroscopic methods of 1H- and 13C- Nuclear Magnetic Resonance, COSY, HMBC, HSQC, and LC-MS.

Results: The results showed that CA had 80.4 ± 0.15% inhibitory and 56.0 ± 2.90% reversal effects at 4 mg/mL. The ethyl acetate fraction gave significantly higher (p<0.05) inhibitory (68.0 ± 4.32%) and reversal (61.4 ± 6.2%) activities at 4 mg/mL than the other VLC fractions. The positive control Ciklavit® had 59.8 ± 0.3% inhibitory and 56.6 ± 0.2% reversal properties. Two compounds, T1 and T2 were isolated from the ethyl acetate fraction and identified as tetramethyl bicosahydropicen-3-ol and 5β-pregnane, respectively. Compound T1 demonstrated an inhibitory effect of 83.6 ± 0.11%.

Conclusions: The study concluded that the ethyl acetate fraction of the ethanol extract of C. aconitifolius has the highest antisickling property and identified tetramethylbicosahydropicen-3-ol as a potential antisickling agent.

Keywords: antisickling; Cnidoscolus aconitifolius; 5β-pregnane; sickle cell anemia; tetramethyl bicosahydropicen-3-ol.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Resumen

Contexto: Existe una búsqueda continua de agentes terapéuticos a partir de plantas autóctonas que puedan emplearse en el tratamiento de la anemia de células falciformes.

Objetivos: Evaluar el potencial anti-sicklémico del extracto de hoja de Cnidoscolus aconitifolius, determinar la fracción más activa y aislar los compuestos putativos.

Métodos: Se extrajeron hojas secadas al horno de C. aconitifolius (CA) mediante maceración en etanol durante 72 h. El extracto se fraccionó en n-hexano, diclorometano, acetato de etilo y metanol usando cromatografía líquida de vacío (VLC). El extracto crudo de CA y las fracciones se sometieron a ensayos anti-sicklémicos inhibidores y de reversión en un intervalo de concentración de 0,25-4,00 mg/mL. El fraccionamiento dirigido por bioactividad de la fracción más activa se realizó mediante cromatografía en columna de gel de sílice repetida, seguido de cromatografía en capa fina preparativa y sus análisis en cromatografía en capa fina. Los compuestos aislados se caracterizaron utilizando métodos espectroscópicos de resonancia magnética nuclear 1H y 13C, COSY, HMBC, HSQC y LC-MS.

Resultados: Los resultados mostraron que CA tuvo 80,4 ± 0,15% de inhibición y 56,0 ± 2.90% de reversión a 4 mg/mL. La fracción de acetato de etilo proporcionó actividades inhibidoras (68,0 ± 4,32%) y de inversión (61,4 ± 6,2%) a 4 mg/mL mayores que las otras fracciones de VLC (p <0,05). El control positivo Ciklavit® tuvo 59,8 ± 0,3% de inhibición y 56,6 ± 0,2% de reversión. Se aislaron dos compuestos, T1 y T2 de la fracción de acetato de etilo, y se identificaron como tetrametil bicosahidropicen-3-ol y 5β-pregnane, respectivamente. El compuesto T1 demostró un efecto inhibidor del 83,6 ± 0.11%.

Conclusiones: El estudio concluyó que la fracción de acetato de etilo del extracto etanólico de C. aconitifolius tiene la mayor propiedad anti-sicklémica e identificó al tetrametilbicosahidropicen-3-ol como un potencial agente anti-sicklémico.

Palabras Clave: anti-sicklémico; Cnidoscolus aconitifolius; 5β-pregnano; anemia falciforme; tetrametil bicosahidropicen-3-ol.

[SUPPLEMENTARY DATA]

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Citation Format: Cyril-Olutayo MC, Adeyemo TA, Oriola AO, Agbedahunsi JM (2020) Bioactivity-directed isolation of antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst leaf extract. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 580–590.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Liquid smoke role in oral traumatic ulcer

biochemical markers, Cell Biology, Cellular Pharmacology, Dental, Inflammation, Wound healing
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 549-557, 2020.

Original Article

The role of liquid smoke coconut shell in the proliferation phase of an oral traumatic ulcer

[El papel del humo líquido de la cáscara de coco en la fase de proliferación de una úlcera traumática oral]

Nurina Febriyanti Ayuningtyas1, Meircurius Dwi Condro Surboyo1, Diah Savitri Ernawati1*, Adiastuti Endah Parmadiati1, Hening Tuti Hendarti1, Fatma Yasmin Mahdani1, Saka Winias1, Fitriatuz Zakia2, Indira Arella Harianto2

1Department of Oral Medicine. Faculty of Dental Medicine. Universitas Airlangga, Surabaya 60132, Indonesia.
2Faculty of Dental Medicine. Universitas Airlangga, Surabaya 60132, Indonesia.
Abstract

Context: Liquid smoke coconut shell (LS-CS) contains phenolic compounds that are able to promote wound healing by interfering with the inflammation phase of wound healing. The homeostatic mechanism that decreases the inflammation releases a growth factor that enhances proliferation by increasing fibroblast growth factor-2 (FGF-2), vascular endothelial growth factor (VEGF) expression and fibroblast proliferation.

Aims: To analyze the role of LS-CS in the proliferation phase of oral traumatic ulcer healing by analyzing fibroblast numbers and FGF-2 and VEGF expressions.

Methods: Oral traumatic ulcers were induced in diabetes mellitus Wistar rats via an alloxan injection. A traumatic ulcer as long as 10 mm was made in the inferior fornix incisive labial area. The oral traumatic ulcer was then topically treated with LS-CS using a dose of 20 μL/ 20 g body weight once daily for three, five and seven days. The fibroblast number of the oral traumatic ulcers’ tissue was then analyzed using hematoxylin-eosin, and the FGF-2 and VEGF expression were analyzed via immunohistochemistry staining. The difference in fibroblast numbers and FGF-2 and VEGF expressions were analyzed by one-way ANOVA and post hoc tests with a significance of p<0.05.

Results: The LS-CS affected fibroblast numbers (p=0.001) and FGF-2 expression (p=0.000) after topical treatment for seven days. There was a significant difference in the expression of VEGF after topical treatment with LS-CS for five days compared to the control group (p=0.000) and benzydamine hydrochloride (p=0.005). The topical treatment of LS-CS for seven days affected the expression of VEGF compared to the control group (p=0.000) and benzydamine hydrochloride (p=0.019).

Conclusions: LS-CS could improve the healing of oral traumatic ulcers by increasing fibroblast numbers and FGF-2 and VEGF expression after seven days of treatment.

Keywords: FGF-2; fibroblast; liquid smoke coconut shell; oral traumatic ulcer; VEGF.

Resumen

Contexto: El humo líquido de la cáscara de coco (LS-CS) contiene compuestos fenólicos que pueden promover la curación de heridas al interferir con la fase de inflamación de la curación de heridas. El mecanismo homeostático que disminuye la inflamación libera un factor de crecimiento que mejora la proliferación al aumentar el factor de crecimiento de fibroblastos-2 (FGF-2), la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y la proliferación de fibroblastos.

Objetivos: Analizar el papel de LS-CS en la fase de proliferación de la cicatrización de la úlcera traumática oral mediante el análisis de los números de fibroblastos y las expresiones FGF-2 y VEGF.

Métodos: Se indujeron úlceras traumáticas orales en ratas Wistar con diabetes mellitus mediante una inyección de aloxano. Se realizó una úlcera traumática de hasta 10 mm en el área labial incisiva del fórnix inferior. La úlcera traumática oral se trató por vía tópica con LS-CS (dosis de 20 μL/20 g de peso corporal) una vez al día durante tres, cinco y siete días. El número de fibroblastos del tejido de las úlceras traumáticas orales se analizó luego utilizando hematoxilina-eosina, y las expresiones de FGF-2 y VEGF se analizaron mediante tinción inmunohistoquímica. La diferencia en los números de fibroblastos y las expresiones FGF-2 y VEGF se analizaron mediante ANOVA unidireccional y pruebas post hoc con una significación de p<0,05.

Resultados: El LS-CS afectó los números de fibroblastos (p=0,001) y la expresión de FGF-2 (p=0,000) después del tratamiento tópico durante siete días. Hubo una diferencia significativa en la expresión de VEGF después del tratamiento tópico con LS-CS durante cinco días en comparación con el grupo control (p=0,000) y clorhidrato de bencidamina (p=0,005). El tratamiento tópico de LS-CS durante siete días afectó la expresión de VEGF en comparación con el grupo control (p=0,000) y el clorhidrato de bencidamina (p=0,019).

Conclusiones: LS-CS podría mejorar la curación de las úlceras traumáticas orales al aumentar el número de fibroblastos y la expresión de FGF-2 y VEGF después de siete días de tratamiento.

Palabras Clave: cáscara coco; FGF-2; fibroblastos; humo líquido; úlcera traumática oral; VEGF.

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Citation Format: Ayuningtyas NF, Surboyo MDC, Ernawati DS, Parmadiati AE, Hendarti HT, Mahdani FY, Winias S, Zakia F, Harianto IA (2020) The role of liquid smoke coconut shell in the proliferation phase of an oral traumatic ulcer. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 549–557.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Cytotoxic and antioxidant capacity of Lotus species

Analytical Chemistry, Antioxidant capacity, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxicity, Flavonoids, Phytochemistry
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 537-548, 2020.

Original Article

Comparative study of two Lotus species: Phytochemistry, cytotoxicity and antioxidant capacity

[Estudio comparativo de dos especies de Lotus: Fitoquímica, citotoxicidad y capacidad antioxidante]

Ahmed M. M. Youssef1*, Zeinb A. S. EL-Swaify2, Doaa A. M. Maaty2, Mohamed M. Youssef2

1Department of Pharmacology, Faculty of Pharmacy, Mutah University, Mutah, Karak, Jordan.
2Department of Botany, Faculty of Science, Al-Azhar, University, Girl Branch, Cairo, Egypt.
Abstract

Context: Phenolic and flavonoid compounds present in Lotus arabicus and L. glaber have not been identified yet. Also, no reports are demonstrating the cytotoxic and antioxidant activities of both lotus species. Therefore, it is interesting to study the anticancer effects and antioxidant capacity of them.

Aims: To identify and evaluate the potential cytotoxic and antioxidant activities of phenolic and flavonoid compounds of methanol extracts of two Lotus species.

Methods: High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used to identify and quantify the potential compounds of the methanol extracts of both Lotus species. The cytotoxic activity of each methanol extract of the Lotus arabicus and L. glaber was investigated against seven cancer cell lines and one normal cell line. The cell viability was quantitated by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, and the half-maximal inhibitory concentration (IC50) was estimated and compared with doxorubicin. Moreover, the antioxidant capacity of them was evaluated by 2, 2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPHH) assay, and the scavenging percentage was calculated and compared with ascorbic acid.

Results: The identified and quantitated phenolic compounds of the methanol extracts of both Lotus species were 17 phenolic acids and 16 flavonoids. The results showed that the active constituents of L. arabicus had cytotoxic activities against prostate cancer (IC50 = 401 ± 5 µg/mL), colon cancer (IC50 = 511 ± 181 µg/mL) and breast cancer (IC50 = 978 ± 54 µg/mL) greater than L. glaber which showed cytotoxic activities against prostate cancer (IC50 = 5094 ± 531 µg/mL), colon cancer (IC50 = 6522 ± 272 µg/mL) and breast cancer (IC50 = 2964 ± 404 µg/mL) in comparison with doxorubicin.

Conclusions: L. arabicus may have active constituents that could be used for the treatment of prostate, colon or lung cancer. Therefore, isolation of phenolic and flavonoid compounds exist in L. arabicus may be required in the future.

Keywords: cancer; flavonoid; HPLC; Lotus arabicus; Lotus glaber; phenolic compound.

Resumen

Contexto: Aún no se han identificado compuestos fenólicos y flavonoides presentes en Lotus arabicus y L. glaber. Además, no hay informes que demuestren las actividades citotóxicas y antioxidantes de ambas especies de loto. Por tanto, es interesante estudiar los efectos anticancerígenos y la capacidad antioxidante de los mismos.

Objetivos: Identificar y evaluar las potenciales actividades citotóxicas y antioxidantes de compuestos fenólicos y flavonoides de extractos metanólicos de dos especies de Lotus.

Métodos: Se utilizó cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para identificar y cuantificar los compuestos potenciales de los extractos de metanol de ambas especies de Lotus. Se investigó la actividad citotóxica de cada extracto metanólico de Lotus arabicus y L. glaber frente a siete líneas celulares cancerosas y una línea celular normal. La viabilidad celular se cuantificó mediante el ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT), y se estimó la concentración inhibidora cincuenta (IC50) y se comparó con la doxorrubicina. Además, se evaluó la capacidad antioxidante de los mismos mediante ensayo de 2,2-difenil-1-picril-hidrazil-hidrato (DPHH), y se calculó el porcentaje de captación y se comparó con el ácido ascórbico.

Resultados: Los compuestos fenólicos identificados y cuantificados de los extractos de metanol de ambas especies de Lotus fueron 17 ácidos fenólicos y 16 flavonoides. Los resultados mostraron que los componentes activos de L. arabicus tenían actividades citotóxicas contra el cáncer de próstata (IC50 = 401 ± 5 µg/mL), cáncer de colon (IC50 = 511 ± 181 µg/mL) y cáncer de mama (IC50 = 978 ± 54 µg/mL) mayor que L. glaber que mostró actividades citotóxicas contra cáncer de próstata (IC50 = 5094 ± 531 µg/mL), cáncer de colon (IC50 = 6522 ± 272 µg/mL) y cáncer de mama (IC50 = 2964 ± 404 µg/mL) en comparación con la doxorrubicina.

Conclusiones: L. arabicus puede tener componentes activos que podrían usarse para el tratamiento del cáncer de próstata, colon o pulmón. Por lo tanto, es posible que en el futuro sea necesario aislar los compuestos fenólicos y flavonoides existentes en L. arabicus.

Palabras Clave: cáncer; compuesto fenólico; flavonoide; HPLC; Lotus arabicus; Lotus glaber.

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Citation Format: Youssef AM, EL-Swaify ZA, Maaty DA, Youssef MM (2020) Comparative study of two Lotus species: Phytochemistry, cytotoxicity and antioxidant capacity. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 537–548.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Cytotoxic saponins of Chamaecostus subsessilis

Analytical Chemistry, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Cytotoxicity, Extraction methods, Natural Products
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466-474, 2020.

Original Article

Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells

[Saponinas de los rizomas de Chamaecostus subsessilis y su actividad citotóxica contra las células de leucemia promielocítica humana HL60]

Ezequias Pessoa de Siqueira1, Ana Carolina Soares Braga1, Fernando Galligani2, Elaine Maria de Souza-Fagundes2, Betania Barros Cota1*

1Laboratory of Chemistry of Bioactive Natural Products, Rene Rachou Institute, Oswaldo Cruz Fundation, Belo Horizonte, 30.190-009, Brazil.
2Department of Physiology and Biophysics, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270901, Brazil.
Abstract

Context: Species of the Costaceae family have been traditionally used for the treatment of infections, tumors and inflammatory diseases. Chamaecostus subsessilis (Nees & Mart.) C. D. Specht & D.W. Stev. (Costaceae) is a native medicinal plant with distribution in the Cerrado forest ecosystem of Central Brazil. In our previous work, the antitumor potential of the chloroform fraction (CHCl3 Fr) from rhizomes ethanol extract (REEX) of C. subsessilis was determined against a series of tumor cell lines (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC-116 and THP-1) using 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) colorimetric assay.

Aims: To isolate and identify the cytotoxic compounds present in CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis.

Methods: The bio-guided chromatographic fractionation of the CHCl3 Fr was performed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) and preparative Thin Layer Chromatography (prep-TLC). The cytotoxicity of the isolated compounds was evaluated against human promyelocytic leukemia cells (HL60) and human embryonic renal non-tumor cell lineage (HEK-293) by MTT assay.

Results: Dioscin and gracillin were identified as active compounds from CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis. They showed IC50 values of 5.3 µM and 14.0 µM, respectively, against HL60 cells, but they did not demonstrate selectivity compared to HEK-293 cells.

Conclusions: These results corroborate with the popular use of species of the Costaceae family as a source of antitumor agents. To the best of our knowledge, this is the first time that these saponins are isolated from this species.

Keywords: Chamaecostus subsessilis; Costaceae; cytotoxic activity; saponins; tumor cell line.

Resumen

Contexto: Las especies de la familia Costaceae se han utilizado tradicionalmente para el tratamiento de infecciones, tumores y enfermedades inflamatorias. Chamaecostus subsessilis (Nees y Mart.) C. D. Specht y D.W. Stev. (Costaceae) es una planta medicinal nativa con distribución en el ecosistema forestal Cerrado del centro de Brasil. En nuestro trabajo anterior, el potencial antitumoral de la fracción de cloroformo (CHCl3 Fr) del extracto de etanol de rizomas (REEX) de C. subsessilis se determinó frente a una serie de líneas celulares tumorales (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC -116 y THP-1) utilizando el ensayo colorimétrico baseado en bromuro de 3-(4, 5-dimetiltiazol-2-il) -2, 5-difeniltetrazolio (MTT).

Objetivos: Aislar e identificar los compuestos citotóxicos presentes en CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis.

Métodos: El fraccionamiento cromatográfico bioguiado del CHCl3 Fr se realizó mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y cromatografía preparativa de capa fina (prep-CCF). La citotoxicidad de los compuestos aislados se evaluó frente a las células de leucemia promielocítica humana (HL60) y el linaje de células no tumorales renales embrionarias humanas (HEK-293) mediante el ensayo MTT.

Resultados: Dioscina y gracillin se identificaron como compuestos activos de CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis. Ellos mostraron valores de CI50 de 5,3 µM y 14,0 µM, respectivamente, contra células HL60, pero no demostraron selectividad en comparación con las células HEK-293.

Conclusiones: Estos resultados corroboran con el uso popular de especies de la familia Costaceae como fuente de agentes antitumorales. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que estas saponinas se aíslan de esta especie.

Palabras Clave: actividad citotóxica; Chamaecostus subsessilis; Costaceae; línea celular tumoral; saponinas.

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Citation Format: Siqueira EP, Galligani F, Braga ACS, Souza-Fagundes EM, Cota BB (2020) Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466–474.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Protective effect of Erythrina senegalensis extracts

Analytical Chemistry, Antioxidant, Antioxidant capacity, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Medicinal Plants, Oxidative Stress
J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247-259, 2020.

Original Article

Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages

[Efecto protector de los extractos secuenciales de Erythrina senegalensis contra el estrés oxidativo en fibroblastos SC-1 y macrófagos THP-1]

Ewura S. Yahaya1,2*, Werner Cordier1, Paul A. Steenkamp3, Vanessa Steenkamp1

1Department of Pharmacology, School of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
2Department of Pharmacology, School of Medical Sciences, University of Cape Coast, Cape Coast, Ghana.
3Centre for Plant Metabolomics Research, Department of Biochemistry, University of Johannesburg, Auckland Park, South Africa.
Abstract

Context: Erythrina senegalensis (ES) DC. is used traditionally in the management of various free radical-related diseases, including wound healing.

Aims: To evaluate sequentially prepared leaf extracts of ES for the ability to protect against oxidative stress in fibroblasts and macrophages.

Methods: Sequential extracts were prepared using hexane, ethyl acetate, methanol and water in increasing polarity. Chemical profiling was done with ultra-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (UPLC-MS). Cytotoxic potential was determined using the sulforhodamine B staining assay, phase contrast, PlasDIC, and live/dead staining microscopy. The ability to scavenge the ABTS and DPPH free radicals was assessed, while the effect on AAPH-induced oxidative stress was evaluated by measuring reactive oxygen species (ROS) release.

Results: A previously reported compound (neobavaisoflavone), and three others (kaempferol, rutin, and rotenone) were tentatively detected. With regards to cytotoxicity, no IC50 could be determined up to the highest concentration tested (100 µg/mL) in both THP-1 and SC-1 cells. The methanol extract displayed the greatest antioxidant activity against the free radicals (IC50 = 44.86 µg/mL [ABTS]; 291.1 µg/mL [DPPH]) and AAPH-induced intracellular ROS in macrophages (1.0-fold reduction at 100 µg/mL). The protective effect of the extracts (1 – 100 µg/mL) was comparable to the positive control (Trolox), which decreased ROS by 1.30-fold at 5 µg/mL.

Conclusions: A significant ability to protect against oxidative stress was exhibited by extracts from ES, with no observed cytotoxicity. Secondary metabolites from the plant may have potential for use as alternative medicines in ROS-induced diseases such as chronic wounds.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; oxidative stress; wounds.

Resumen

Contexto: Erythrina senegalensis (ES) DC. se usa tradicionalmente en el tratamiento de diversas enfermedades relacionadas con los radicales libres, incluida la curación de heridas.

Objetivos: Evaluar extractos de hojas de ES preparados secuencialmente para la capacidad de proteger contra el estrés oxidativo en fibroblastos y macrófagos.

Métodos: Los extractos se prepararon usando hexano, acetato de etilo, metanol y agua en polaridad creciente. La elaboración de perfiles químicos se realizó con cromatografía líquida de ultra alto rendimiento junto con espectrometría de masas (UPLC-MS). El potencial citotóxico se determinó usando el ensayo de tinción con sulforodamina B, contraste de fase, PlasDIC y microscopía de tinción viva/muerta. Se evaluó la capacidad de eliminar los radicales libres ABTS y DPPH, mientras que el efecto sobre el estrés oxidativo inducido por AAPH midiendo la liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Resultados: Un compuesto previamente informado (neobavaisoflavona) y otros tres (kaempferol, rutina y rotenona) fueron detectados tentativamente. Con respecto a la citotoxicidad, no se pudo determinar la CI50 hasta la concentración más alta probada (100 µg/mL) en las células THP-1 y SC-1. El extracto de metanol mostró la mayor actividad antioxidante contra los radicales libres [IC50 = 44,86 µg/mL (ABTS); 291,1 µg/mL (DPPH)] y ROS intracelular inducida por AAPH en macrófagos (reducción de 1,0 vez a 100 µg/mL). El efecto protector de los extractos (1 – 100 µg/mL) fue comparable al control positivo (Trolox), que disminuyó las ROS en 1,30 veces a 5 µg/mL.

Conclusiones: Los extractos de ES exhibieron una capacidad significativa para proteger contra el estrés oxidativo, sin citotoxicidad observada. Los metabolitos secundarios de la planta pueden tener potencial para su uso como medicamentos alternativos en enfermedades inducidas por ROS tales como heridas crónicas.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; estrés oxidativo; heridas.

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Citation Format: Yahaya ES, Cordier W, Steenkamp PA, Steenkamp V (2020) Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247–259.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Apoptosis induced by a pigment from Exiguobacterium sp.

Apoptosis, Cancer, Cell Biology, Cellular Pharmacology, Cytotoxicity, Microbiology, Pigment
J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 78-91, 2020.

Original Article

Caspase mediated cytotoxicity of a yellow pigment produced by Exiguobacterium alkaliphilum on human cancer cell lines

[Citotoxicidad mediada por caspasa de un pigmento amarillo producido por Exiguobacterium alkaliphilum en líneas celulares de cáncer humano]

Bharath Gajaraj*, Varalakshmi Nadumane

Department of Biotechnology, School of Sciences, Jain University, 18/3, 9th Main, 3rd Block, Jayanagar, Bangalore- 560011, India.
Abstract

Context: Investigation of microbial diversity for the identification of novel bioactive compounds or therapeutics is a more potential and incessant ongoing process for drug development research. Many tumors are generally metastasized at the time of diagnosis and restorative surgery is rarely achieved. As response rates to chemotherapy are low, surgery remains the only effective treatment. Consequently, a substantial need for new therapeutic options is essential. The promotion of apoptosis in cancer cells could potentially lead to the regression and improved prognosis of cancer.

Aims: To assess the in vitro anticancer activity of the pigment extracted from E. alkaliphilum on cancer cell lines.

Methods: The effect of a pigmented compound produced by Exiguobacterium alkaliphilum, isolated from a soil sample was investigated on various human cancer cell lines. Proliferation and viability were analyzed using cell counting and MTT cell proliferation assay. Quantification of lactate dehydrogenase (LDH), a cytosolic enzyme, which is an indicator of cellular toxicity was carried out. Apoptosis was determined by DNA fragmentation, and by colorimetric assays for caspases 3, 7 and 10. The cell cycle analysis was also performed using a flow cytometer, by fixing the cells with propidium iodide. The structural elucidation of the active compound was analyzed by GC-MS.

Results: Pigment extracted from E. alkaliphilum showed a time and dose-dependent reduction of proliferation in HepG2, HeLa, MCF7, Jurkat and K562 cell lines with lower IC50 concentrations and induction of apoptosis was significantly evident from the caspase assay and DNA fragmentation.

Conclusions: The pigment showed a significant anticancer property on cancer cell lines and this study thereby provides a rationale for pre-clinical and clinical evaluation for the effective treatment of cancer.

Keywords: anticancer; caspase; cell cycle; DNA fragmentation; microbial pigments.

Resumen

Contexto: La investigación de la diversidad microbiana para la identificación de nuevos compuestos bioactivos o terapéuticos es un proceso continuo más potencial e incesante para la investigación del desarrollo de fármacos. En general, muchos tumores tienen metástasis al momento del diagnóstico y rara vez se logra una cirugía restauradora. Como las tasas de respuesta a la quimioterapia son bajas, la cirugía sigue siendo el único tratamiento efectivo. En consecuencia, una necesidad sustancial de nuevas opciones terapéuticas es esencial. La promoción de la apoptosis en las células cancerosas podría conducir a la regresión y al mejor pronóstico del cáncer.

Objetivos: Evaluar la actividad anticancerígena in vitro del pigmento extraído de E. alkaliphilum en líneas celulares de cáncer.

Métodos: Se investigó el efecto de un compuesto pigmentado producido por Exiguobacterium alkaliphilum, aislado de una muestra de suelo en varias líneas celulares de cáncer humano. La proliferación y la viabilidad se analizaron usando el conteo celular y el ensayo de proliferación celular MTT. Se realizó la cuantificación de lactato deshidrogenasa (LDH), una enzima citosólica que es un indicador de toxicidad celular. La apoptosis se determinó mediante fragmentación de ADN y mediante ensayos colorimétricos para las caspasas 3, 7 y 10. El análisis del ciclo celular también se realizó usando un citómetro de flujo, fijando las células con yoduro de propidio. La elucidación estructural del compuesto activo se analizó por GC-MS.

Resultados: El pigmento extraído de E. alkaliphilum mostró una reducción de la proliferación dependiente del tiempo y la dosis en las líneas celulares HepG2, HeLa, MCF7, Jurkat y K562 con concentraciones más bajas de IC50 y la inducción de apoptosis fue significativamente evidente a partir del ensayo de caspasa y la fragmentación del ADN.

Conclusiones: El pigmento mostró una propiedad anticancerígena significativa en las líneas celulares de cáncer y, por lo tanto, este estudio proporciona una justificación para la evaluación preclínica y clínica para el tratamiento efectivo del cáncer.

Palabras Clave: anticancerígeno; caspasa; ciclo celular; fragmentación de ADN; pigmentos microbianos.

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Citation Format: Bharath PG, Varalakshmi KN (2020) Caspase mediated cytotoxicity of a yellow pigment produced by Exiguobacterium alkaliphilum on human cancer cell lines. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 78–91.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

A screening for discovering anticancer herbal drugs

Alternative Methods, Antioxidant, Antioxidant capacity, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Herbal Medicine, Medicinal Plants
J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213-222, 2019.

Original Article | Artículo Original

A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran

[Tamizaje antitumoral contra cáncer de mama y actividad antioxidante de veinte plantas medicinales recolectadas en la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari, Irán]

Majid Asadi-Samani1*, Mahmoud Rafieian-Kopaei2, Zahra Lorigooini2, Hedayatollah Shirzad3*

1Student Research Committee, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
2Medical Plants Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
3Cellular and Molecular Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.

*E-mail: majidas102@yahoo.com

Abstract

Context: Breast cancer is one of the most prevalent cancers that causes substantial numbers of deaths among women, worldwide. Medicinal plants can be used for discovering new anti-breast cancer drugs.

Aim: To investigate the antioxidant effects of twenty Iranian herbs and their anticancer effects against breast cancer cell lines (i.e. MDA-MB231 and MCF-7) compared with a non-cancerous human cell line (HDF).

Methods: In this study, the plant samples were collected from different regions of Chaharmahal va Bakhtyari province in Iran and their hydroalcoholic (ethanol: water; 70:30) extracts prepared by maceration method. Antioxidant activity was investigated by DPPH with reference to butylated hydroxytoluene (BHT). Anticancer effects were investigated by MTT colorimetric assay.

Results: Most of the plants examined in this study had higher antioxidant activity than that of BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg/mL), and Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibited the DPPH free radicals in the lower concentration compared to BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) and other plants. MTT assay showed that the lowest IC50s values were observed for E. microsciadia and E. szovitsii among the examined plants on both breast cancer cell lines. There was no significant relationship between anticancer effects and antioxidant activity of the plants (p>0.05).

Conclusions: The examined plants might be considered as valuable resources of natural compounds that may possess anti-breast cancer properties.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; drug discovery; natural compounds; traditional medicine.

Resumen

Contexto: El cáncer de mama es uno de los cánceres más prevalentes que causa un gran número de muertes entre las mujeres en todo el mundo. Las plantas medicinales se pueden usar para descubrir nuevos medicamentos contra el cáncer de mama.

Objetivo: Investigar los efectos antioxidantes de veinte hierbas iraníes y sus efectos anticancerígenos contra líneas celulares de cáncer de mama (es decir, MDA-MB231 y MCF-7) en comparación con una línea celular humana no cancerosa (HDF).

Métodos: En este estudio, se recolectaron muestras de plantas de diferentes regiones de la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari en Irán y sus extractos hidroalcohólicos (etanol: agua; 70:30) preparados por el método de maceración. La actividad antioxidante se investigó mediante DPPH con referencia al hidroxitolueno butilado (BHT). Los efectos anticancerígenos se investigaron mediante el ensayo colorimétrico MTT.

Resultados: La mayoría de las plantas examinadas en este estudio tenían mayor actividad antioxidante que la de BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg / mL) y Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibieron el radical libre DPPH en la concentración más baja en comparación con BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) y otras plantas. El ensayo MTT mostró que se observaron los valores de CI50 más bajas para E. microsciadia y E. szovitsii entre las plantas examinadas en ambas líneas celulares de cáncer de mama. No hubo una relación significativa entre los efectos anticancerígenos y la actividad antioxidante de las plantas (p> 0.05).

Conclusiones: Las plantas examinadas podrían considerarse como recursos valiosos de compuestos naturales que pueden poseer propiedades contra el cáncer de mama.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; descubrimiento de medicamento; compuestos naturales; medicina tradicional.

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Citation Format: Asadi-Samani M, Rafieian-Kopaei M, Lorigooini Z, Shirzad H (2019) A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213–222.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Mitochondrial uncoupling in cancer

biochemical markers, Cancer, Cellular Pharmacology
J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 77-102, 2019.

Review | Revisión

The mitochondrial uncoupling as a promising pharmacological target against cancer

[El desacoplamiento mitocondrial como prometedor blanco farmacológico]

Roberto Fernández Acosta1, Octavio Piñeros2,3, Gilberto L Pardo Andreu4*

1Department of Pharmacy, Institute of Pharmaceutical and Foods Sciences, University of Havana, Ave. 23, No.2317 e/ 214 y 222, La Lisa, PO Box 13600, Havana, Cuba.
2Facultad de Salud, Universidad de Santiago de Cali, Colombia.
3Facultad de Salud, Universidad del Valle, Colombia
4Center for Research and Biological Evaluations, Institute of Pharmaceutical and Foods Sciences, University of Havana, Ave. 23, No. 2317 e/ 214 y 222, La Lisa, PO Box 13600, Havana, Cuba.

*E-mail: gpardo@ifal.uh.cu

Abstract

Context: Mitochondria represent a key intracellular signalling hub that is emerging as important determinants of numerous aspects of cancer development and progression. In this sense, the organelle constitutes a promising target for the development of novel anticancer agents. Despite the negative history, mitochondrial uncoupling has recently proposed as a pharmacological target against cancer, but little is known about the mechanisms involved.

Aims: To demonstrate the role of mitochondria in tumor formation and to describe how targeting of mitochondria uncoupling can be beneficial in the therapy of these diseases, which affect a large human population.

Methods: The data for this systematic review were collected from three popular databases including PubMed, Google Scholar, and Scopus and included in the search terms the words “mitochondrial uncoupling” and “cancer”. The influence of mitochondrial uncoupling on cells physiology that could lead to cancer cells death, invasion and metastasis was critically appraised from relevant researches. The anticancer effects of small molecules mitochondrial uncouplers and their anticancer mechanisms were also discussed. The present dataset finally included 201 published articles.

Results: It was found that the mitochondrial uncoupling-mediated responses possibly involved in the anti-cancer/anti-metastatic effects include Ca2+ homeostasis and bioenergetics disruption, mitochondrial membrane potential dissipation, reactive oxygen species generation, mitochondrial dynamics alteration, and gene expression modulation.

Conclusions: Overall, this critical review suggests that mitochondrial uncoupling could be an interesting pharmacological target to be considered in the design and synthesis of novel anti-cancer compounds with optimal physic-chemical and biopharmaceutical properties and improved safety profiles.

Keywords: cancer; mitochondria; mitochondrial uncoupling, systematic review.

Resumen

Contexto: Las mitocondrias representan un centro de señalización intracelular clave que emerge como determinante en numerosos aspectos del desarrollo y la progresión del cáncer. Así, el orgánulo constituye un blanco terapéutico prometedor para el desarrollo de nuevos agentes anticancerosos. A pesar de su historia negativa, el desacoplamiento mitocondrial se ha propuesto como un blanco farmacológico contra el cáncer, pero se sabe poco acerca de los mecanismos involucrados.

Objetivos: Demostrar el papel de las mitocondrias en la formación de tumores y describir cómo el desacoplamiento puede ser beneficioso en el tratamiento de esta enfermedad.

Métodos: Los datos para esta revisión se colectaron desde tres bases de datos, PubMed, Google Scholar y Scopus, e incluyó en los términos de búsqueda las palabras “desacoplamiento mitocondrial” y “cáncer”. La influencia del desacoplamiento mitocondrial en la fisiología tumoral que podría conducir a la muerte, invasión y metástasis de las células cancerosas se evaluaron críticamente. También se discutieron los efectos anticancerígenos de algunos desacopladores mitocondriales y sus mecanismos de acción. El presente conjunto de datos finalmente incluyó 201 artículos publicados.

Resultados: Las respuestas mediadas por desacoplamiento mitocondrial involucradas en los efectos anticancerosos/antimetastásicos incluyen la alteración de la homeostasis del Ca2+ y la bioenergética mitocondrial, la disipación del potencial de la membrana, la generación de especies reactivas de oxígeno, y la alteración de la dinámica mitocondrial y la expresión génica.

Conclusiones: Esta revisión crítica sugiere que el desacoplamiento mitocondrial podría ser un blanco farmacológico interesante a considerar en el diseño y síntesis de nuevos compuestos anticancerígenos con propiedades físico-químicas y biofarmacéuticas óptimas y perfiles de seguridad mejorados.

Palabras Clave: cáncer; mitocondria; desacoplamiento mitocondrial, revisión sistemática.

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Citation Format: Fernandez Acosta R, Piñeros O, Pardo Andreu GL (2019) The mitochondrial uncoupling as a promising pharmacological target against cancer. J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 77–102.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Synergism between Rhopalurus junceus venom and cytostatics in HeLa

Cancer, Cell Biology, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity
J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 67-76, 2019.

Original Article | Artículo Original

Synergistic effect of Rhopalurus junceus scorpion venom combined with conventional cytostatics in cervical cancer cell line HeLa

[Efecto sinérgico de la combinación del veneno de escorpión Rhopalurus junceus con citostáticos convencionales en la línea celular tumoral HeLa]

Arianna Yglesias-Rivera1, Hermis Rodríguez-Sánchez2, Alexis Díaz-García1*

1Research Department, Laboratories of Biopharmaceuticals and Chemistries Productions (LABIOFAM), Havana, Cuba.
2Microbiology Department, Tropical Medicine Institute “Pedro Kouri”, Havana, Cuba.

*E-mail: alediaz@ipk.sld.cu

Abstract

Context: Venom from endemic scorpion of Cuba, Rhopalurus junceus, decreases the viability of epithelial cancer cells and has negligible cytotoxic effect on normal cells. Conventional chemotherapy induces unspecific cytotoxic effect against cancer and normal cells. Pharmacological interaction of this scorpion venom with conventional cytostatics is unknown.

Aims: To evaluate the cytotoxic effect of combined treatment of Rhopalurus junceus scorpion venom and conventional cytostatics in the cervical cancer and kidney normal cell line HeLa and Vero, respectively.

Methods: Both cell lines were treated alone with different concentrations of 5-fluoruracil (0.5, 5, 50, 500 and 5000 µM), doxorubicin (0.005, 0.05, 0.5, 5 and 50 µM) and cisplatin (3.13, 6.25, 12.5, 25 and 50 µM) or combined with ½IC50 in HeLa (0.5 mg/mL) of scorpion venom. Cell viability was determined by MTT assay. The combination index and dose reduction index at different concentration levels were generated by CompuSyn software.

Results: Rhopalurus junceus scorpion venom exerted synergic effect in HeLa cancer cell line when combined with 5-fluorouracil, cisplatin and doxorubicin at 0.5 – 500 µM, 3.13 – 25 µM and 0.005 – 5 µM, respectively. Meanwhile, higher concentration levels of cytostatics combined with scorpion venom induced antagonist effects. Besides, 5-fluorouracil, cisplatin and doxorubicin as single treatment and combined with scorpion venom did not showed significant differences respect to cell viability in Vero cells.

Conclusions: Rhopalurus junceus scorpion venom is able to potentiate selectively the cytotoxicity, at low concentrations of chemotherapy drugs, against the cervical cancer cell line HeLa.

Keywords: chemotherapy drugs; cytotoxicity; HeLa; Rhopalurus junceus scorpion venom; synergism.

Resumen

Contexto: El veneno del escorpión endémico de Cuba Rhopalurus junceus disminuye la viabilidad de células tumorales epiteliales y no afecta las células normales. La quimioterapia convencional induce efecto citotóxico no específico sobre las células tumorales y normales. Las interacciones farmacológicas del veneno de escorpión con citostáticos convencionales no han sido estudiadas.

Objetivos: Evaluar el efecto citotóxico de los citostáticos, solos y combinados con el veneno de escorpión Rhopalurus junceus, en las células tumorales y normales, HeLa y Vero, respectivamente.

Métodos: Las células se trataron con los citostáticos solos a diferentes concentraciones de 5-fluorouracilo (0,5; 5; 50; 500 y 5000 µM), doxorrubicina (0,005; 0,05; 0,5; 5 y 50 µM) y cisplatino (3,13; 6,25; 12,5; 25 y 50 µM) y combinados con la ½ CI50 (0,5 mg/mL) en HeLa del veneno de escorpión. La viabilidad celular se determinó mediante el ensayo de MTT. El índice de combinación e índice de reducción de la dosis, se determinaron mediante el software CompuSyn.

Resultados: El tratamiento combinado del veneno de escorpión con 5-fluorouracilo, cisplatino y doxorrubicina a 0,5 – 500 µM, 3,13 – 25 µM y 0,005 – 5 µM, respectivamente, ejerció un efecto sinérgico sobre la citotoxicidad de HeLa. Mientras que la mayor concentración de los citostáticos, combinado con el veneno indujo efectos antagónicos. En células Vero no se obtuvieron diferencias significativas, entre el efecto citotóxico del tratamiento individual de los citostáticos 5-fluorouracilo, cisplatino y doxorrubicina o combinados con el veneno, respectivamente.

Conclusiones: El veneno de escorpión Rhopalurus junceus potencia selectivamente la citotoxicidad a bajas concentraciones de los citostáticos, en la línea tumoral cérvico-uterina HeLa.

Palabras Clave: citotoxicidad; HeLa; quimioterapia; sinergismo; veneno de escorpión Rhopalurus junceus.

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Citation Format: Yglesias-Rivera A, Rodríguez-Sánchez H, Díaz-García A (2019) Synergistic effect of Rhopalurus junceus scorpion venom combined with conventional cytostatics in cervical cancer cell line HeLa. J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 67–76.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antioxidant and neuroprotective effects of gossypitrin

Analytical Chemistry, Antioxidant, Biochemistry, Brain, Cellular Pharmacology, Cytotoxicity, Enzymes
J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 72-80, 2018.

Original Article | Artículo Original

Antioxidant and neuroprotective effects of gossypitrin, a flavonoid from Talipariti elatum, against chemical hypoxia-induced PC12 cell death

[Efectos antioxidantes y neuroprotectores de la gossypitrina, flavonoide de Talipariti elatum, frente a la muerte inducida por hipoxia química en células PC12]

María A. Bécquer-Viart1, José González-Yaque2, Luis A. Fonseca-Fonseca3, Yanier Núñez-Figueredo3, Gilberto L. Pardo Andreu1*

1Centro de Estudio para las Investigaciones y Evaluaciones Biológicas, Instituto de Farmacia y Alimentos, Universidad de La Habana, Calle 222, # 2317 e/23 y 31, La Coronela, La Lisa, CP 13600, La Habana, Cuba.
2Departamento de Farmacia, Instituto de Farmacia y Alimentos, Universidad de La Habana, Calle 222, # 2317 e/23 y 31, La Coronela, La Lisa, CP 13600, La Habana, Cuba.
3Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos, Ave 26, No. 1605 Boyeros y Puentes Grandes, CP 10600, La Habana, Cuba.

*E-mail: gpardo@ifal.uh.cu

Abstract

Context: Some flavonoids have been described as neuroprotectors. Gossypitrin (Gos) is a natural occurring flavonoid and the main bioactive substance from the flowers of Talipariti elatum Sw. (Majagua azul), traditionally used in Cuba as expectorant and antiasthmatic. Only few reports have documented its antioxidant properties.

Aims: To evaluate the antioxidant and cytoprotective effects of Gos against cyanide-induced oxidative stress and cell death in PC12 cells.

Methods: Gos effects on DPPH/ ABTS radical scavenging, ferric reducing power and lipid peroxidation were examined. The ischemia/reperfusion neuronal damage was produced by exposing PC12 cells to KCN in glucose-free medium. Gos was added to the incubation medium 30 min before chemical hypoxia induction. The neuroprotective potential of Gos was assessed by measuring cell viability by the MTT assay, the antioxidant enzymes SOD and CAT, and GSH and lipid peroxidation levels. Rutin (Rut), the well-known antioxidant, was used as a reference compound.

Results: Gos showed a potent intrinsic antioxidant capacity evidenced by low IC50 and EC50 values for DPPH/ABTS/malondialdehyde and ferric reducing power, respectively. Pre-treatment of PC12 cells with Gos, significantly increased their survival against KCN, restored the levels of GSH and the SOD and CAT enzymes activities, as well as reduced the level of lipid peroxidation. Its antioxidant effects were higher than those elicited by Rut.

Conclusions: The results show for the first time the neuroprotective potential of Gos against hypoxic cell damage, probably associated to its antioxidant effects.

Keywords: antioxidant; gossypitrin; hypoxia; ischemia; neuroprotection; PC12.

Resumen

Contexto: Algunos flavonoides se han descrito como neuroprotectores. La gossypitrina (Gos) es un flavonoide natural y la principal sustancia bioactiva en las flores de Talipariti elatum Sw. (Majagua azul), tradicionalmente usada en Cuba como expectorante y antiasmático. Pocos reportes documentan sus propiedades antioxidantes.

Objetivos: Evaluar los efectos antioxidantes y citoprotectores de la Gos frente al estrés oxidativo y la muerte celular inducidos por cianuro en células PC12.

Métodos: Se examinaron los efectos de la Gos en el secuestro de los radicales DPPH/ABTS, su poder reductor férrico y sobre la peroxidación lipídica. El daño neuronal por isquemia/reperfusión se produjo al exponer células PC12 a KCN en un medio libre de glucosa. La Gos se añadió al medio 30 min antes de la inducción de la hipoxia química. Se determinaron la viabilidad celular, las enzimas antioxidantes SOD y CAT, y los niveles de GSH y de lipoperoxidación. La rutina (Rut), conocido antioxidante, se usó como compuesto de referencia.

Resultados: La Gos mostró una potente capacidad antioxidante evidenciada por bajos valores de CI50 y CE50 para el DPPH/ABTS/malonildialdehido y el poder reductor férrico, respectivamente. El pre-tratamiento con Gos incrementó la sobrevivencia celular frente al KCN así como las actividades enzimáticas SOD y CAT, restauró las concentraciones de GSH y redujo la lipoperoxidación. Sus efectos antioxidantes fueron superiores a los de la rutina.

Conclusiones: Los resultados muestran por primera vez el potencial neuroprotector de la Gos frente al daño celular por hipoxia, asociado probablemente a sus efectos antioxidantes.

Palabras Clave: antioxidante; gossypitrina; hipoxia; isquemia; neuroprotección; PC12.

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Citation Format: Bécquer-Viart MA, González-Yaque J, Fonseca-Fonseca LA, Núñez-Figueredo Y, Pardo Andreu GL (2018) Antioxidant and neuroprotective effects of gossypitrin, a flavonoid from Talipariti elatum, against chemical hypoxia-induced PC12 cell death. J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 72–80.
This article has been cited by:
Felipe González A, Hernández Balmaseda I, Gutiérrez Gaitén YI, Scull Lizama R, Carmenate García LM, Pieters L, Rodeiro Guerra I, Delgado Hernández R (2019) Phytochemical study and antioxidant activity of three fractions from the stem of Caesalpinia bahamensis Lam. J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 12–20. Website
González J, Bécquer-Viart MA, Cuéllar A, Pérez J, Monan M (2018) GC/MS analysis of gossypitrin sample with antioxidant and neuroprotective effects against chemical hypoxia-induced PC12 cell death. Annals of Advanced Agricultural Sciences 2(3): 37-44. DOI: 10.22606/as.2018.23002

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)