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Previous issue date: 2016-08-31 === FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas === The species Plasmodium falciparum and P. vivax are important etiological agents that
cause human malaria and represent one of the greatest challenges for public health in
the world. These parasites present resistance to the antimalarials presently available for
treatment. The main classes of antimalarials used in the world, namely the quinolone
alkaloids and derivatives of artemisinin, owe their origins to the natural products
quinine and artemisinin, isolated from antimalarial plants. Natural products isolated
from antimalarial plants from the Amazon are promising sources of antimalarial
substances. This work aimed to evaluate the in vitro susceptibility of field isolates of P.
falciparum and P. vivax to extracts and substances isolated from antimalarial plants
from the Brazilian Amazon. These Plasmodium field isolates represent the genotypes
and phenotypes of the parasites that presently circulate in this region. The isolated
compounds ellipticine (1, alkaloid indólico), O,O-diacetyl-4-nerolidylcatechol (2,
terpene-phenylpropanoid), neosergeolide (3, quassinoid), 6α-acetoxygedunina (4) e 6α-
hidroxydeacetilgedunina (5, limonoids) and the crude extracts of the aerial parts of
Andropogon leucostachyus (methanol) and the branch ethanol and leaf chloroform
extracts of Xylopia amazônica. These samples had previously been characterized in
vitro against standardized strains of P. falciparum and were re-evaluated in the present
study against the standardized K1 and 3D7 strains for comparative purposes. Thirty-two
P. vivax field isolates and 2 previously stabilized P. falciparum field isolates (MRV and
AL) were used. The effects of the isolated substances, extracts and commercial
antimalarial standards were determined by applying the microtest and the DELI
(Double-site enzyme-linked immunodetection) test. The median inhibitory
concentration (IC50) was determined against P. falciparum strains MRV and AL for 1, 2,
3, 4 and 5 (IC50 0.48-0.77; 4.2-4.6; 0.004-0.01; 7.0-6.2 and 6.1-5.7 μM, respectively)
and A. leucostachyus and X. amazônica ethanol and chloroform extracts IC50 7.0-7.2,
9.8-9.5 and 7.8-7.4 μg/mL, respectively). Of 32 P. vivax field isolates, 24 exhibited
curves from which IC50 were interpretable. Twelve of these P. vivax isolates were
evaluated using the microtest and exhibited sensitivity to 1, 2, 3, 4 and 5 (IC50 2.19;
4.01; 0.13; 5.32 and 5.76 μM, respectively) and A. leucostachyus and X. amazônica
ethanol and chloroform extracts (IC50 14.0, 15.7 and 13.6 μg/mL, respectively). The 12
P. vivax field isolates evaluated using the DELI-test also exhibited sensitivity to 1, 2 and
3 (IC50 4.7; 9.0; and 0.01 μM, respectively). The field isolates exhibited good
susceptibility to the natural products tested in some cases. Substance 3 was the most
active against P. falciparum (IC50 0,004-0,01 μM) and P. vivax (IC50 0,01-0,13 μM).
The P. vivax field isolates were only a little less sensitive than the standardized strains
of P. falciparum used in previous studies of these same substances and extracts. These
results show that P. vivax and P. falciparum field isolates exhibit different sensitivity
profiles with respect to the natural products evaluated as well as to commerciallyavailable
antimalarials. Despite the larger IC50 values exhibited against P. vivax versus
P. falciparum field isolates, the natural products investigated exhibited good
antiplasmodial activity against P. vivax. === As espécies de Plasmodium falciparum e P. vivax são entes etiológicos importantes,
causadores da malária humana e representam um dos maiores desafios para a saúde
pública no mundo. Estes parasitas têm apresentado resistências aos antimaláricos
atualmente disponíveis para tratamento. As principais classes de antimaláricos
utilizados no mundo, os alcaloides quinolínicos e os derivados da artemisinina, devem
suas origens às substâncias quinina e artemisinina, substâncias naturais isoladas de
plantas antimaláricas. Os produtos naturais isolados de plantas da Amazônia são fontes
promissoras de substâncias antimaláricas. Este trabalho objetivou a avaliação da
susceptibilidade in vitro de isolados de campo de P. falciparum e P. vivax a extratos e
substâncias isoladas de plantas antimaláricas da Amazônia brasileira. Estes isolados de
campo de P. falciparum representam o genótipo e fenótipo dos parasitas que circulam
nessa região atualmente. Foram estudadas as substâncias isoladas elipticina (1, alcaloide
indólico), O,O-diacetil-4-nerolidilcatecol (2, terpeno-fenilpropanoide), neosergeolida (3,
quassinoide), 6α-acetoxigedunina (4) e 6α-hidroxi-desacetilgedunina (5 limonoides) e,
os extratos brutos a partir de parte aérea de Andropogon leucostachyus (metanólico) e
dos galhos e folhas de Xylopia amazônica (etanólico e clorofórmico, respectivamente).
Esses produtos naturais já haviam sido caracterizados in vitro contra as cepas
padronizadas de P. falciparum, e foram reavaliados no presente estudo contra cepas
padronizadas K1 e 3D7 para fins de comparação. Foram utilizadas 32 isolados de
campo de P. vivax e 2 isolados de campo de P. falciparum, esses últimos previamente
estabilizados (MRV e AL). A determinação do efeito das substâncias isoladas, extratos
e padrões de antimaláricos comerciais foi realizada aplicando-se o microteste e o DELIteste
(Double-site enzyme-linked immunodetection). A concentração inibitória 50%
(CI50) foi determinada contra as cepas MRV e AL de P. falciparum para 1, 2, 3, 4 e 5
(CI50 0,48-0,77; 4,2-4,6; 0,004-0,01; 7,0-6,2 e 6,1-5,7 μM, respectivamente) e os
extratos de A. leucostachyus, X. amazônica (etanol e clorofórmio), (CI50 7,0-7,2; 9,8-9,5
e 7,8-7,4 μg/mL, respectivamente). Dos 32 isolados de P. vivax, 24 isolados
apresentaram curvas interpretáveis da CI50, 12 desses isolados de P. vivax testados pelo
microteste exibiram sensitividade a 1, 2, 3, 4 e 5 (CI50 2,19; 4,01; 0,13; 5,76 e 5,32 μM,
respectivamente) e os extratos de A. leucostachyus, X. amazônica (etanol e
clorofórmio), (CI50 14,0; 15,7 e 13,6 μg/mL, respectivamente). Os 12 isolados de P.
vivax testados pelo DELI-teste exibiram sensitividade a 1, 2 e 3 (CI50 4,7; 9,0; e 0,01
μM, respectivamente). Os isolados de campo apresentaram boa susceptibilidade aos
produtos naturais testados em alguns casos, sendo 3 a substância mais ativa contra P.
falciparum (CI50 0,004-0,01 μM) e P. vivax (CI50 0,01-0,13 μM). Os isolados de P.
vivax foram pouco menos sensíveis que as cepas padronizadas de P. falciparum
previamente estudadas frente às mesmas substâncias e extratos. Estes resultados
mostram que os isolados de campo de P. vivax e P. falciparum apresentam perfis de
sensibilidade diferentes aos produtos naturais e também aos antimaláricos comerciais.
Embora os valores de CI50 dos produtos naturais sejam maiores que aqueles encontrados
para o P. falciparum, estas substâncias apresentaram boa atividade frente o P. vivax.
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