Estudos in vitro sobre a atividade anti-helmíntica de lignanas extraídas da piper cubeba e in sílico com as proteínas β-tubulina e fosfoetanolamina metil transferase do haemonchus contortus

Abstract

O estudo sobre o uso de plantas e metabolitos secundários tem sido uma das alternativas mais estudadas nos últimos anos como forma de controlar a parasitose em ovinos provocada principalmente pelo nematoide Haemonchus contortus. A Piper cubeba é uma pimenta asiática que apresenta uma série de propriedades biológicas, incluindo atividade antiparasitária, sendo essa atividade, muitas vezes atribuida às lignanas cubebina, hinoquinina e diidrocubebina, que estão presentes na planta em maior concentração. Estudos in vitro com o extrato da Piper cubeba e com as lignanas cubebina, dihidrocubebina e hinoquinina demonstraram que esses compostos apresentam importante ação contra os vários estágios do desenvolvimento de vida do nematoide Haemonchus contortus, sendo a hinoquinina a mais eficaz (CE50 = 68 μg / mL contra ovos, CE50 < 35 μg / mL contra o estágio L1 e CE50 = 0.34 μg / mL contra o estágio L3). Devido à relevância desses resultados foram então realizados estudos de docking molecular com essas lignanas com o objetivo de avaliar a ação desses compostos com as proteínas fosfoetanolamina metil transferase (FMT) e a proteína tubulina do H. contortus usando o albendazol como fármaco de referência. O estudo de docking consensual utilizou os softwares Maestro 10.1, GOLD 5.3 e Autodock 4.2. Os resultados in sílico quando comparados aos resultados in vitro, demonstraram que o mecanismo de ação da hinoquinina, que se mostrou mais ativa, pode estar relacionado à inibição, tanto da β-tubulina como da FMT-2. Embora sejam necessárias mais pesquisas, os resultados indicam que a hinoquinina, ainda que não seletiva para a FMT, pode ser usada como alvo promissor para o desenvolvimento de novos anti-helmínticos para o controle da infecção causada pelo H. contortus.

The study on the use of plants and special metabolites has been one of the most studied alternatives in recent years as a way to control parasitosis in sheep caused mainly by the nematode Haemonchus contortus. Piper cubeba is an Asian pepper that has a series of biological properties, including antiparasitic activity, and this activity is often attributed to cubebin, hinokinin and dihydrocubebin lignans, which are present in the plant in greater concentration. In vitro studies with the Piper cubeba extract and with the lignans cubebin, dihydrocubebina and hinokinin demonstrated that these compounds present important action against the several stages of the development of life of the Haemonchus contortus, being the hinokinin the most effective (EC50 = 68 μg / mL against eggs, EC50 <35 μg / mL against stage L1 and EC50 = 0.34 μg / mL against stage L3). Due to the relevance of these results, molecular docking studies were then carried out with these lignans in order to evaluate the action of these compounds with the phosphoethanolamine methyl transferase (FMT) proteins and the H. contortus tubulin protein using albendazole as a reference drug. The consensual docking study used the Maestro 10.1, GOLD 5.3 and Autodock 4.2 softwares. The in silico results when compared to the in vitro, demonstrated that the mechanism of action of hinokinin, which was more active, may be related to the inhibition of both β-tubulin and FMT-2. Although more research is needed, the results indicate that hinokinin, although not selective for FTM, can be used as a promising target for the development of new anthelmintics to control infection caused by H. contortus.