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Melatonin and quercetin versus celecoxib-induced liver damage



J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 397-408, 2021.

Original article

Molecular target mechanisms of celecoxibinduced liver damage in rats and the potential prophylactic roles of melatonin and/or quercetin

[Mecanismos diana moleculares del daño hepático inducido por celecoxib en ratas y las posibles funciones profilácticas de la melatonina y/o quercetina]

Emtenan Sami Sulimani1, Jehad Mustafa Yousef2, Azza M. Mohamed2,3*

1Department of Biochemistry, Faculty of Science, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia.

2Department of Biochemistry, College of Science, University of Jeddah, Jeddah, Saudi Arabia.

3 Department of Therapeutic Chemistry, National Research Center, Cairo, Egypt.

*E-mail: amhassan@uj.edu.sa

Abstract

Context: Celecoxib (Cele), a nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) is linked with a spectrum of hepatotoxic influences, however the underlying mechanism (s) by which this drug induces liver damage is still unexplored.

Aims: To demonstrate the hepatotoxic mechanism (s) of Cele in rats and the prophylactic roles of melatonin (Mel) and/or quercetin(Qr).

Methods: Rats were divided into eight groups, GI, served as control group; GII, Mel (12 mg/kg/day) treated group; GIII, Qr (10 mg/kg/day) treated group; GIV, Mel and Qr treated group; GV, Cele (50 mg/kg/day) treated group; GVI, Cele treated group concurrently with Mel GVII, Cele treated group concurrently with Qr; GVIII, Cele treated group concurrently with the combination of the two agents. The efficiency of Mel and/or Qr on hepatic histomorphology was also investigated.

Results: Cele significantly reduced hepatic succinate dehydrogenase and adenosine triphosphate and increased adenosine diphosphate versus the control group. Cele also caused rising in hepatic malondialdehyde, nitric oxide, tumor necrosis factor-α, transforming growth factor-β, caspase-3 and hydroxyproline as well as DNA damage along with depletion in catalase and glutathione reductase. Alteration in serum liver function markers and its histologic architecture were also observed in Cele treated group. Co-treatment of Cele treated rats with Mel and/or Qr, effectively ameliorated the deteriorations in the studied parameters as well as the histomorphologic liver pictures.

Conclusions: Mel and/or Qr could protect the liver from Cele, toxicity, which was more pronounced in rats treated with the combination of the two agents.

Keywords: celecoxib; inflammation; liver; melatonin; oxidative stress; quercetin.

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Resumen

Contexto: Celecoxib (Cele), un fármaco antiinflamatorio no esteroideo (AINE) está vinculado con un espectro de influencias hepatotóxicas; sin embargo, el mecanismo o mecanismos subyacentes por los que este fármaco induce daño hepático aún no se ha explorado.

Objetivos: Demostrar los mecanismos hepatotóxicos de Cele en ratas y las funciones profilácticas de melatonina (Mel) y/o quercetina (Qr).

Métodos: Las ratas se dividieron en ocho grupos, GI, sirvió como grupo control; Grupo tratado con GII, Mel (12 mg/kg/día); Grupo tratado con GIII, Qr (10 mg/kg/día); Grupo tratado con GIV, Mel y Qr; Grupo tratado con GV, Cele (50 mg/kg/día); GVI, grupo tratado con Cele al mismo tiempo que Mel GVII, grupo tratado con Cele al mismo tiempo que Qr; GVIII, grupo tratado con Cele al mismo tiempo que la combinación de los dos agentes. También se investigó la eficacia de Mel y/o Qr en la histomorfología hepática.

Resultados: Cele redujo significativamente la succinato deshidrogenasa hepática y el trifosfato de adenosina y aumentó el difosfato de adenosina en comparación con el grupo de control. Cele también provocó un aumento de malondialdehído hepático, óxido nítrico, factor de necrosis tumoral α, factor de crecimiento transformante β, caspasa 3 e hidroxiprolina, así como daño en el ADN junto con el agotamiento de la catalasa y la glutatión reductasa. También se observaron alteraciones en los marcadores de función hepática en suero y su arquitectura histológica en el grupo tratado con Cele. El tratamiento conjunto de ratas tratadas con Cele con Mel y/o Qr mejoró eficazmente el deterioro de los parámetros estudiados, así como las imágenes histomorfológicas del hígado.

Conclusiones: Mel y/o Qr podrían proteger al hígado de la toxicidad de Cele, que fue más pronunciada en ratas tratadas con la combinación de los dos agentes.

Palabras Clave: celecoxib; estrés oxidativo; hígado; inflamación; melatonina; quercetina.

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Citation Format: Sulimani ES, Yousef JM, Mohamed AM (2021) Molecular target mechanisms of celecoxib induced liver damage in rats and the potential prophylactic roles of melatonin and/or quercetin. J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 397–408.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Mimusops coriacea fitoquimica capacidad antioxidante y actividad antiinflamatoria

J Pharm Pharmacogn Res 9(1): 33-48, 2021.

Original Article

Composición química, capacidad antioxidante y actividad antiinflamatoria de los frutos de Mimusops coriacea (A.DC) Mig (Sapotaceae) que crece en Ecuador

[Chemical composition, antioxidant capacity and anti-inflammatory activity of the fruits of Mimusops coriacea (A.DC) Mig (Sapotaceae) that grows in Ecuador]

Katherine E. Bustamante Pesantes1; Yamilet I. Gutiérrez Gaitén2; Iván A. Chóez Guaranda3; Migdalia Miranda Martínez3,4*

1Departamento de Farmacia. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad de Guayaquil. Ciudadela Universitaria “Salvador Allende”. Ave. Kennedy S/N y Av. Delta. Guayaquil. Ecuador.

2Departamento de Farmacia, Instituto de Farmacia y Alimentos, Universidad de La Habana, Coronela, Lisa, Habana 13600, Cuba.

3Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador. Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL. Campus Gustavo Galindo Km. 30.5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863. Guayaquil, Ecuador.

4Departamento de Ciencias Químicas y Ambientales. Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas. Escuela Superior Politécnica del Litoral, ESPOL. Campus Gustavo Galindo Km. 30.5 Vía Perimetral, P.O. Box 09-01-5863. Guayaquil, Ecuador.

*E-mail: mgmiran@espol.edu.ec

Abstract

Context: Mimusops coriacea (Sapotaceae) is traditionally used to treat inflammation of the urethra, cystitis, diarrhea, and dysentery, among others. In Ecuador it is used as an analgesic and anti-inflammatory, however the phytochemical and pharmacological information is scarce.

Aims: To evaluate the chemical composition, antioxidant capacity and anti-inflammatory activity of the M. coriacea fruits in two stages of ripening.

Methods: An extraction with hexane by Soxhlet of the oils of the seeds of green and mature fruits was carried out. Saponifiable and unsaponifiable fractions were analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Hydroalcoholic extracts were obtained by maceration from the green and ripe whole fruits and were tested by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS). Antioxidant capacity by FRAP, DPPH and ABTS and anti-inflammatory activity using the plantar edema model by carrageenan were evaluated.

Results: In the saponifiable fractions, four fatty acids were identified (majority 9-octadecenoic acid) and in the unsaponifiable ones four compounds were assigned to green fruits and nine to mature fruits, the majority being squalene and urs-12-en-24-oico, 3-oxo-methyl ester, respectively. By LC-MS 31 compounds were identified, associated with phenolic compounds and triterpenic saponins. The extracts showed Fe3+ reducing capacity and antiradical activity, the green fruit extract was the most active (IC50s = 4.99 μg/mL and 246.80 μg/mL, DPPH and ABTS, respectively). The anti-inflammatory activity of the extracts was demonstrated with inhibition percentages greater than 50% by using indomethacin as reference drug.

Conclusions: The results provide the first findings of the phytochemical and bioactive potential of the M. coriacea species that grows in Ecuador.

Keywords: anti-inflammatory activity;antioxidant activity; GC-MS; LC-MS; Mimusops coriacea.

Resumen

Contexto: Mimusops coriacea (Sapotaceae) se emplea tradicionalmente para el tratamiento de la inflamación de la uretra, cistitis, diarreas y disentería, entre otros. En Ecuador se utiliza como analgésico y antiinflamatorio, sin embargo, la información fitoquímica y farmacológica es escasa.

Objetivos: Evaluar la composición química, la capacidad antioxidante y la actividad antiinflamatoria de los frutos de M. coriacea en dos estados de maduración.

Métodos: Se realizó una extracción por Soxhlet, con hexano, de los aceites de las semillas de frutos verdes y maduros. Las fracciones saponificables e insaponificables fueron analizadas por CG-EM. Se obtuvieron extractos hidroalcohólicos por maceración a partir de los frutos completos verdes y maduros y se ensayaron por CL-EM. Se evaluó la capacidad antioxidante por FRAP, DPPH y ABTS y la actividad antiinflamatoria mediante el modelo de edema plantar por carragenina.

Resultados: En las fracciones saponificables se identificaron cuatro ácidos grasos (ácido 9-octadecenoico mayoritario) y en las insaponificables se asignaron cuatro compuestos a los frutos verdes y nueve a los frutos maduros, siendo los mayoritarios el escualeno y el ácido urs-12-en-24-oico, 3-oxo-metil éster, respectivamente. Se identificaron 31 compuestos por CL-EM, asociados a compuestos fenólicos y saponinas triterpénicas. Los extractos mostraron capacidad reductora de Fe3+ y actividad antirradicalaria, el extracto de fruto verde fue el más activo (CI50s = 4,99 μg/mL y 246,80 μg/mL, DPPH y ABTS, respectivamente). Se demostró la actividad antiinflamatoria de los extractos con porcentajes de inhibición superiores al 50% utilizando la indometacina como fármaco de referencia.

Conclusiones: Los resultados brindan los primeros hallazgos del potencial fitoquímico y bioactivo de la especie M. coriacea que crece en Ecuador.

Palabras clave: actividad antiinflamatoria; actividad antioxidante; CG-EM, CL-EM, Mimusops coriacea.

Citation Format: Bustamante Pesantes KE, Gutiérrez Gaitén YI, Chóez Guaranda IA, Miranda Martinez M (2021) Composición química, capacidad antioxidante y actividad antiinflamatoria de los frutos de Mimusops coriacea (A.DC) Mig (Sapotaceae) que crece en Ecuador [Chemical composition, antioxidant capacity and anti-inflammatory activity of the fruits of Mimusops coriacea (A.DC) Mig (Sapotaceae) that grows in Ecuador]. J Pharm Pharmacogn Res 9(1): 33–48.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Phytochemical study and bioactivity of Alphonsea tonkinensis

J Pharm Pharmacogn Res 9(1): 24-32, 2021.

Original Article

Secondary metabolites from Alphonsea tonkinensis A.DC. showing inhibition of nitric oxide production and cytotoxic activity

[Metabolitos secundarios de Alphonsea tonkinensis A.DC. muestran inhibición de la producción de óxido nítrico y actividad citotóxica]

Khan Viet Nguyen1,3, Duc Viet Ho1, Anh Tuan Le2, Jyrki Heinämäki3, Ain Raal3*, Hoai Thi Nguyen1*

1Faculty of Pharmacy, Hue University of Medicine and Pharmacy, Hue University, 06 Ngo Quyen, Hue City 530000, Viet Nam.

2Quang Tri Center of Science and Technology, Mientrung Institute for Scientific Research, VAST, Dien Bien Phu, Dong Ha, Quang Tri 48000, Viet Nam.

3Institute of Pharmacy, Faculty of Medicine, University of Tartu, Nooruse str. 1, 54011 Tartu, Estonia.

*E-mail: ain.raal@ut.eehoai77@gmail.com

Abstract

Context: Bioactivities of Alphonsea tonkinensis A.DC have not been reported previously, while the knowledge about its chemical composition is limited.

Aims: To investigate the phytochemical constituents and bioactivities of the stems and leaves of Alphonsea tonkinensis A.DC.

Methods: Combination of various extraction, chromatographic methods and crystallization techniques were performed to obtain pure compounds. Chemical structures of isolated compounds were determined by spectroscopic analyses (1D and 2D NMR). The in vitro anti-inflammatory and cytotoxic activities of isolates were evaluated by a Griess assay and a sulforhodamine B assay.

Results: A phytochemical study of the stems and leaves of Alphonsea tonkinensis A.DC. resulted in the isolation of liriodenine (1), Ntrans-feruloyltyramin (2), corydaldine (3), 8-oxopseudopalmatine (4), 3-hydroxy-7,8-dehydro-β-ionone (5), pseudopalmatine (6), pseudocolumbamine (7), and stigmasterol (8). Compound showed potent inhibitory activity for NO production with an IC50 value of 20.4 μM, which was comparable to that of positive control. Compound 4 and 5 displayed inhibitions against the HepG2, SK-LU-1 cancer cell lines with IC50 values ranging from 54.4 and 69.6 µM.

Conclusions: Among eight compounds isolated from Alphonsea tonkinensis A.DC., compounds 3 and were isolated from the genus Alphonsea for the first time. Compound was stronger inhibitor of NO production than positive control L-NMMA. In addition, this is the first investigation showing the bioactivities of and cytotoxicity against the HepG2, SK-LU-1 cancer cell lines of 4.

Keywords: 3-hydroxy-7,8-dehydro-β-ionone; Alphonsea tonkinensis; cytotoxicity; nitric oxide inhibition.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Resumen

Contexto: Las bioactividades de Alphonsea tonkinensis A.DC no se han informado anteriormente, mientras que el conocimiento sobre su composición química es limitado.

Objetivos: Investigar los componentes fitoquímicos y las bioactividades de los tallos y las hojas de Alphonsea tonkinensis A.DC.

Métodos: Se realizaron combinaciones de diversas técnicas de extracción, cromatografía y cristalización para obtener compuestos puros. Las estructuras químicas de los compuestos aislados se determinaron mediante análisis espectroscópicos (RMN 1D y 2D). Las actividades antiinflamatorias y citotóxicas in vitro de los aislados se evaluaron mediante un ensayo de Griess y un ensayo de sulforhodamina B.

Resultados: un estudio fitoquímico de los tallos y hojas de Alphonsea tonkinensis A.DC. resultó en el aislamiento de liriodenina (1), N-trans-feruloiltyramina (2), coridaldina (3), 8-oxopseudopalmatina (4), 3-hidroxi-7,8-deshidro-β-ionona (5), pseudopalmatina (6), pseudocolumbamina (7) y estigmasterol (8). El compuesto 5 mostró una potente actividad inhibitoria para la producción de NO con un valor de CI50 de 20,4 μM, que fue comparable al del control positivo. Los compuestos 4 y 5 mostraron inhibiciones contra las líneas celulares de cáncer HepG2, SK-LU-1 con valores de CI50 entre 54,4 y 69,6 µM.

Conclusiones: Entre ocho compuestos aislados de Alphonsea tonkinensis A.DC., los compuestos 3 y 5 se aislaron del género Alphonsea por primera vez. El compuesto 5 fue un inhibidor más fuerte de la producción de NO que el control positivo L-NMMA. Además, esta es la primera investigación que muestra las bioactividades de 5 y la citotoxicidad contra las líneas celulares de cáncer HepG2, SK-LU-1 de 4.

Palabras Clave: 3-hidroxi-7,8-deshidro-β-ionona; Alphonsea tonkinensis; citotoxicidad; óxido nítrico inhibición.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Citation Format: Nguyen KV, Ho DV, Le AT, Heinämäki J, Raal A, Nguyen HT (2021) Secondary metabolites from Alphonsea tonkinensis A.DC. showing inhibition of nitric oxide production and cytotoxic activity. J Pharm Pharmacogn Res 9(1): 24–32.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)