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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/15080
IN VITRO AND IN VIVO ANTI‑MALARIAL ACTIVITY OF PLANTS FROM THE BRAZILIAN AMAZON
Plasmodium berghei
Antiplasmodial
Cytotoxic
Andropogon leucostachyus
Croton cajucara
Author
Lima, Renata Braga Souza
Silva, Luiz Fernando Rocha e
Melo, Márcia Rubia Silva
Costa, Jaqueline S.
Picanço, Neila Soares
Lima, Emerson Silva
Vasconcellos, Marne Carvalho de
Boleti, Ana Paula de Araújo
Santos, Jakeline M. P.
Amorim, Rodrigo César das Neves
Chaves, Francisco Celio Maia
Coutinho, Julia Penna
Tadei, Wanderli Pedro
Krettli, Antoniana Ursine
Pohlit, Adrian Martin
Silva, Luiz Fernando Rocha e
Melo, Márcia Rubia Silva
Costa, Jaqueline S.
Picanço, Neila Soares
Lima, Emerson Silva
Vasconcellos, Marne Carvalho de
Boleti, Ana Paula de Araújo
Santos, Jakeline M. P.
Amorim, Rodrigo César das Neves
Chaves, Francisco Celio Maia
Coutinho, Julia Penna
Tadei, Wanderli Pedro
Krettli, Antoniana Ursine
Pohlit, Adrian Martin
Affilliation
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil / Universidade Federal do Amazonas. Programa de Pós‑graduação em Biotecnologia. Manaus, AM, Brasil / Centro Universitário Lima do Norte. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil / Universidade Federal do Amazonas. Programa de Pós‑graduação em Biotecnologia. Manaus, AM, Brasil / Centro Universitário Lima do Norte. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Estadual do Amazonas. Escola Superior de Ciências da Saúde. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil / Universidade Federal do Amazonas. Programa de Pós‑graduação em Biotecnologia. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Embrapa Amazônia Ocidental. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia Laboratório de Malária e Dengue, Coordenação de Sociedade, Ambiente. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil / Universidade Federal do Amazonas. Programa de Pós‑graduação em Biotecnologia. Manaus, AM, Brasil / Centro Universitário Lima do Norte. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Estadual do Amazonas. Escola Superior de Ciências da Saúde. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil / Universidade Federal do Amazonas. Programa de Pós‑graduação em Biotecnologia. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Amazonas. Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Manaus, AM, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Embrapa Amazônia Ocidental. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia Laboratório de Malária e Dengue, Coordenação de Sociedade, Ambiente. Manaus, AM, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Tecnologia e Inovação. Laboratório de Princípios Ativos da Amazônia. Manaus, AM, Brasil.
Abstract
BACKGROUND: The anti-malarials quinine and artemisinin were isolated from traditionally used plants (Cinchona spp. and Artemisia annua, respectively). The synthetic quinoline anti-malarials (e.g. chloroquine) and semi-synthetic artemisinin derivatives (e.g. artesunate) were developed based on these natural products. Malaria is endemic to the Amazon region where Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax drug-resistance is of concern. There is an urgent need for new anti-malarials. Traditionally used Amazonian plants may provide new treatments for drug-resistant P. vivax and P. falciparum. Herein, the in vitro and in vivo antiplasmodial activity and cytotoxicity of medicinal plant extracts were investigated.
METHODS: Sixty-nine extracts from 11 plant species were prepared and screened for in vitro activity against P. falciparum K1 strain and for cytotoxicity against human fibroblasts and two melanoma cell lines. Median inhibitory concentrations (IC50) were established against chloroquine-resistant P. falciparum W2 clone using monoclonal anti-HRPII (histidine-rich protein II) antibodies in an enzyme-linked immunosorbent assay. Extracts were evaluated for toxicity against murine macrophages (IC50) and selectivity indices (SI) were determined. Three extracts were also evaluated orally in Plasmodium berghei-infected mice.
RESULTS: High in vitro antiplasmodial activity (IC50 = 6.4-9.9 µg/mL) was observed for Andropogon leucostachyus aerial part methanol extracts, Croton cajucara red variety leaf chloroform extracts, Miconia nervosa leaf methanol extracts, and Xylopia amazonica leaf chloroform and branch ethanol extracts. Paullinia cupana branch chloroform extracts and Croton cajucara red variety leaf ethanol extracts were toxic to fibroblasts and or melanoma cells. Xylopia amazonica branch ethanol extracts and Zanthoxylum djalma-batistae branch chloroform extracts were toxic to macrophages (IC50 = 6.9 and 24.7 µg/mL, respectively). Andropogon leucostachyus extracts were the most selective (SI >28.2) and the most active in vivo (at doses of 250 mg/kg, 71% suppression of P. berghei parasitaemia versus untreated controls).
CONCLUSIONS: Ethnobotanical or ethnopharmacological reports describe the anti-malarial use of these plants or the antiplasmodial activity of congeneric species. No antiplasmodial activity has been demonstrated previously for the extracts of these plants. Seven plants exhibit in vivo and or in vitro anti-malarial potential. Future work should aim to discover the anti-malarial substances present.
Keywords
Plasmodium falciparumPlasmodium berghei
Antiplasmodial
Cytotoxic
Andropogon leucostachyus
Croton cajucara
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