Thesis (Ph. D.)--Columbia University. / Reprinted from the Annals of the New York Academy of Sciences, vol. XVIII, no. 6, pt. II ... 1908. Also issued in print.

Thesis (Ph. D.)--Columbia University. / Reprinted from the Annals of the New York Academy of Sciences, vol. XVIII, no. 6, pt. II ... 1908. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record.

Diss. Nr. 6568 techn. Wiss. ETH Zürich.

O conhecimento de plantas tóxicas tem apresentado um grande papel para a sociedade. Seus estudos são importantes desde que são responsáveis por diferentes enfermidades, e até mesmo mortes por envenenamento, assim como por tornar possível o conhecimento de moléculas bioativas, as quais muitas delas se tornaram importantes na terapêutica atual. Vários são os exemplos de fármacos que estão no mercado, provenientes da observação humana de sinais de intoxicação após a ingestão de plantas capazes de metabolizar essas estruturas. Portanto, o estudo de plantas tóxicas está intimamente relacionado com a saúde de homens e de animais. Todavia, estão envolvidas também em aspectos econômicos, se for considerado os milhões de ruminantes que morrem a cada ano pelas suas ingestões. O envenenamento do gado, ocasionado por essas espécies é um sério problema, principalmente no Brasil, onde aproximadamente um milhão de animais morre por ano, devido à ingestão dessas plantas. Após avaliação de diversas plantas, consideradas tóxicas ou potencialmente tóxicas para o gado, observouse a presença de poucos estudos referentes à composição dos metabólitos secundários para várias espécies. Este trabalho apresentou como objetivos realizar um screening químico das espécies tóxicas Riedeliella graciliflora, Indigofera truxillensis e Crotalaria micans, além das espécies pertencentes a gêneros tóxicos Senna pendula, Senna splendida, Senna aculeata e Ipomoea chiliantha, envolvendo estudos farmacognósticos, além de análises espectroscópicas (RMN de 1H) e observação do perfil químico em CLAE-UV-DAD, CG-EM. Tal screening permitiu selecionar as espécies para a realização de estudo químico mais detalhado. Também foram propostas as avaliações da atividade citotóxica dos extratos e frações, a partir de ensaios utilizando Artemia salina, e das atividades antimicrobianas, antitumorais, anti-alérgica e tripanocida. Quanto aos ensaios de citotoxicidade dos extratos para Artemia salina, apesar destes não se apresentarem muito ativos, observou-se maior toxicidade de Crotalaria micans, Senna splendida e Indigofera truxillensis, nas quais todos os microcrustáceos apresentaram comprometimento da motilidade ou morte nas concentrações 500 e 1000 ?g/ml. No estudo químico de I. chiliantha foram identificados triterpenos, alcoóis, ácidos e ésteres graxos, derivados fenilpropanoides, flavonoide, além de calisteginas, as quais são alcaloides nortropânicos, e uma resina glicosídica ainda não descrita na literatura. As calisteginas são inibidoras de glicosidases, sendo tal atividade atribuída à toxicidade apresentada pelas espécies do gênero Ipomoea, ao gado. Já as resinas glicosídicas têm apresentado efeito catártico drástico, além de citotoxicidade, podendo contribuir para a toxicidade das espécies do gênero. No estudo químico de R. graciliflora, foram identificados triterpenos, esteroides, ácidos graxos, tocoferol, flavonoides C-glicosídeos e O-glicosídeos, benzenoide, além de quatro isoflavanas, sendo três inéditas na literatura e a outra inédita como produto natural. A fração diclorometânica de R. graciliflora, a partir da qual foram isolados os isoflavanóis descritos, apresentou-se muito ativa contra as linhagens celulares tumorais SP-295, HCT-8 e MDA-MB-435. No estudo químico de I. truxillensis, foram identificados triterpeno, esteroides, ácidos e ésteres graxos, benzenoides, flavonoides O-glicosídeos, e o alcaloide indoxil-?-glicopiranosídeo, ao qual ii têm sido atribuído ser o responsável por toxicidade urêmica, em ratos, devido ao seu produto de biotransformação, indoxil (3-hidroxindol) sulfato, ser uma toxina urêmica. Devido os sintomas de intoxicação apresentados pelo gado que ingeriram esta planta estarem relacionados à toxicidade nos rins, a presença deste alcaloide parece ter um importante papel em sua toxicidade. No estudo químico de S. splendida e S. pendula, foram identificados ácidos e ésteres graxos, tocoferóis, triterpeno, esteroides, flavonóis e antraquinona. Nenhuma destas substâncias parece estar relacionada à toxicidez. Quanto aos ensaios de atividade citotóxica frente às linhagens celulares tumorais, o extrato bruto de C. micans apresentou atividade moderada frente à linhagem celular SF-295. Quanto aos ensaios antimicrobianos, nenhum dos extratos brutos apresentou-se ativo. Porém, as frações de S. splendida provenientes das partições apresentaram atividade contra as bactérias Klebsiela pneumoniae/13883 e Proteus mirabilis/29906. Quanto aos ensaios para avaliação da atividade anti-alérgica, os derivados fenilpropanoides isolados de I. chiliantha apresentaram-se ativos. Quanto aos ensaios para avaliação da atividade tripanocida, apresentaram atividade o extrato etanólico bruto de R. graciliflora e a fração em acetato de etila de S. splendida. / Knowledge about toxic plants has played a fundamental role in our society. Investigation of such plants is important, because they are responsible for a wide range of malaise and even death by poisoning. Moreover, gaining insight into active biomolecules is paramount, since many of these compounds have become extremely relevant in current therapeutics. There are various examples of commercially available drugs originated from the human observation of signs of intoxication following ingestion of plants capable of metabolizing these structures. Therefore, the study of toxic plants is closely related to human and animal health. Economic issues are also involved, if one considers the millions of ruminants that die every year due to toxic plant ingestion. Cattle poisoning owing to these species is a serious matter, especially in Brazil, where approximately a million animals die due to poisoning by ingested plants every year. After evaluation of several plants deemed toxic or potentially toxic to cattle, we have observed that there are few works on the composition of secondary metabolites from these species. Therefore, the present investigation aimed at the chemical screening of the toxic species Riedeliella graciliflora, Indigofera truxillensis, and Crotalaria micans, and of species belonging to the toxic genera Senna pendula, Senna splendida, Senna aculeate, and Ipomoea chiliantha, by means of pharmacodiagnostic studies , spectroscopic analysis (1H NMR), and examination of the chemical profile by HPLC-UV-DAD, GC-MS. Such screening allowed for selection of the species to be used in a more detailed chemical study. Assessment of the cytotoxic activity of the extracts and fractions was proposed on the basis of assays employing Artemia salina and evaluating its antimicrobial, antitumor, anti-allergic, and trypanocidal activities. Although the extracts from Artemia salina did not exhibit pronounced cytotoxicity, larger toxicity was detected for Crotalaria micans, Senna splendida, and Indigofera truxillensis, in the presence of which all the crustraceans presented reduced motility or death at concentrations of 500 and 1000 ?g/ml. The chemical investigation of I. chiliantha enabled identification of triterpenes, alcohols, fatty acids and esters, phenylpropanoid derivatives, flavonoids, as well as calystegines, which are nortropane alkaloids, and a resin glycosidic not yet described in the literature. Calystegines are inhibitors of glycosidases, and this action is attributed to the toxicity displayed by species of the genus Ipomoea against cattle. As for resins glycosidic, besides cytotoxicity they also present a drastic cathartic effect, thereby contributing to the toxicity inherent to the species of this genus. The chemical study of R. graciliflora allowed for identification of triterpenes, steroids, fatty acids, tocopherol, flavonoids, C-glycosides and O-glycosides, benzenoids, in addition to four isoflavans, three of which have not been reported in the literature yet and one of which is novel as natural product. The dichloromethane fraction of R. graciliflora, from which the described isoflavanols were isolated, was very active against the tumor cell strains SP-295, HCT-8, and MDA-MB- 435. The chemical investigation of I. truxillensis revealed the existence of triterpene, steroids, fatty acids and esters, benzenoids, flavonoid O-glycosides, and the alkaloid indoxyl-?-glucopiranoside, to which uremic toxicity in rats has been attributed. This is because of its biotransformation product indoxyl (3-hydroxindol) sulfate, which is known to be a uremic toxin. Because the intoxication symptoms detected in the cattle that have ingest this plant are related to kidney toxicity, the presence of this alkaloid seems to play iv an important part in the toxicity of this species. The chemical screening of S. splendida and S. pendula demonstrated the existence of fatty acid and esters, flavonols, and anthraquinone. None of these compounds seem to be related to toxicity. As for the assays regarding the cytotoxic activity against tumor cell strains, the crude extract of C. micans was moderately active against the cell strain SF-295. With respect to the antimicrobial assays, none of the crude extracts displayed activity. Nevertheless, S. splendida fractions originated from partitions presented activity against the bacteria Klebsiela pneumoniae/13883 and Proteus mirabilis/29906. Concerning the assays evaluating the anti-allergic action, the phenylpropanoid derivatives isolated from I. chiliantha exhibited interesting properties. When it comes to the trypanocidal activity, the crude ethanolic extract from R. graciliflora and the acetyl acetate fraction of S. splendida were active.

O conhecimento de plantas tóxicas tem apresentado um grande papel para a sociedade. Seus estudos são importantes desde que são responsáveis por diferentes enfermidades, e até mesmo mortes por envenenamento, assim como por tornar possível o conhecimento de moléculas bioativas, as quais muitas delas se tornaram importantes na terapêutica atual. Vários são os exemplos de fármacos que estão no mercado, provenientes da observação humana de sinais de intoxicação após a ingestão de plantas capazes de metabolizar essas estruturas. Portanto, o estudo de plantas tóxicas está intimamente relacionado com a saúde de homens e de animais. Todavia, estão envolvidas também em aspectos econômicos, se for considerado os milhões de ruminantes que morrem a cada ano pelas suas ingestões. O envenenamento do gado, ocasionado por essas espécies é um sério problema, principalmente no Brasil, onde aproximadamente um milhão de animais morre por ano, devido à ingestão dessas plantas. Após avaliação de diversas plantas, consideradas tóxicas ou potencialmente tóxicas para o gado, observouse a presença de poucos estudos referentes à composição dos metabólitos secundários para várias espécies. Este trabalho apresentou como objetivos realizar um screening químico das espécies tóxicas Riedeliella graciliflora, Indigofera truxillensis e Crotalaria micans, além das espécies pertencentes a gêneros tóxicos Senna pendula, Senna splendida, Senna aculeata e Ipomoea chiliantha, envolvendo estudos farmacognósticos, além de análises espectroscópicas (RMN de 1H) e observação do perfil químico em CLAE-UV-DAD, CG-EM. Tal screening permitiu selecionar as espécies para a realização de estudo químico mais detalhado. Também foram propostas as avaliações da atividade citotóxica dos extratos e frações, a partir de ensaios utilizando Artemia salina, e das atividades antimicrobianas, antitumorais, anti-alérgica e tripanocida. Quanto aos ensaios de citotoxicidade dos extratos para Artemia salina, apesar destes não se apresentarem muito ativos, observou-se maior toxicidade de Crotalaria micans, Senna splendida e Indigofera truxillensis, nas quais todos os microcrustáceos apresentaram comprometimento da motilidade ou morte nas concentrações 500 e 1000 ?g/ml. No estudo químico de I. chiliantha foram identificados triterpenos, alcoóis, ácidos e ésteres graxos, derivados fenilpropanoides, flavonoide, além de calisteginas, as quais são alcaloides nortropânicos, e uma resina glicosídica ainda não descrita na literatura. As calisteginas são inibidoras de glicosidases, sendo tal atividade atribuída à toxicidade apresentada pelas espécies do gênero Ipomoea, ao gado. Já as resinas glicosídicas têm apresentado efeito catártico drástico, além de citotoxicidade, podendo contribuir para a toxicidade das espécies do gênero. No estudo químico de R. graciliflora, foram identificados triterpenos, esteroides, ácidos graxos, tocoferol, flavonoides C-glicosídeos e O-glicosídeos, benzenoide, além de quatro isoflavanas, sendo três inéditas na literatura e a outra inédita como produto natural. A fração diclorometânica de R. graciliflora, a partir da qual foram isolados os isoflavanóis descritos, apresentou-se muito ativa contra as linhagens celulares tumorais SP-295, HCT-8 e MDA-MB-435. No estudo químico de I. truxillensis, foram identificados triterpeno, esteroides, ácidos e ésteres graxos, benzenoides, flavonoides O-glicosídeos, e o alcaloide indoxil-?-glicopiranosídeo, ao qual ii têm sido atribuído ser o responsável por toxicidade urêmica, em ratos, devido ao seu produto de biotransformação, indoxil (3-hidroxindol) sulfato, ser uma toxina urêmica. Devido os sintomas de intoxicação apresentados pelo gado que ingeriram esta planta estarem relacionados à toxicidade nos rins, a presença deste alcaloide parece ter um importante papel em sua toxicidade. No estudo químico de S. splendida e S. pendula, foram identificados ácidos e ésteres graxos, tocoferóis, triterpeno, esteroides, flavonóis e antraquinona. Nenhuma destas substâncias parece estar relacionada à toxicidez. Quanto aos ensaios de atividade citotóxica frente às linhagens celulares tumorais, o extrato bruto de C. micans apresentou atividade moderada frente à linhagem celular SF-295. Quanto aos ensaios antimicrobianos, nenhum dos extratos brutos apresentou-se ativo. Porém, as frações de S. splendida provenientes das partições apresentaram atividade contra as bactérias Klebsiela pneumoniae/13883 e Proteus mirabilis/29906. Quanto aos ensaios para avaliação da atividade anti-alérgica, os derivados fenilpropanoides isolados de I. chiliantha apresentaram-se ativos. Quanto aos ensaios para avaliação da atividade tripanocida, apresentaram atividade o extrato etanólico bruto de R. graciliflora e a fração em acetato de etila de S. splendida. / Knowledge about toxic plants has played a fundamental role in our society. Investigation of such plants is important, because they are responsible for a wide range of malaise and even death by poisoning. Moreover, gaining insight into active biomolecules is paramount, since many of these compounds have become extremely relevant in current therapeutics. There are various examples of commercially available drugs originated from the human observation of signs of intoxication following ingestion of plants capable of metabolizing these structures. Therefore, the study of toxic plants is closely related to human and animal health. Economic issues are also involved, if one considers the millions of ruminants that die every year due to toxic plant ingestion. Cattle poisoning owing to these species is a serious matter, especially in Brazil, where approximately a million animals die due to poisoning by ingested plants every year. After evaluation of several plants deemed toxic or potentially toxic to cattle, we have observed that there are few works on the composition of secondary metabolites from these species. Therefore, the present investigation aimed at the chemical screening of the toxic species Riedeliella graciliflora, Indigofera truxillensis, and Crotalaria micans, and of species belonging to the toxic genera Senna pendula, Senna splendida, Senna aculeate, and Ipomoea chiliantha, by means of pharmacodiagnostic studies , spectroscopic analysis (1H NMR), and examination of the chemical profile by HPLC-UV-DAD, GC-MS. Such screening allowed for selection of the species to be used in a more detailed chemical study. Assessment of the cytotoxic activity of the extracts and fractions was proposed on the basis of assays employing Artemia salina and evaluating its antimicrobial, antitumor, anti-allergic, and trypanocidal activities. Although the extracts from Artemia salina did not exhibit pronounced cytotoxicity, larger toxicity was detected for Crotalaria micans, Senna splendida, and Indigofera truxillensis, in the presence of which all the crustraceans presented reduced motility or death at concentrations of 500 and 1000 ?g/ml. The chemical investigation of I. chiliantha enabled identification of triterpenes, alcohols, fatty acids and esters, phenylpropanoid derivatives, flavonoids, as well as calystegines, which are nortropane alkaloids, and a resin glycosidic not yet described in the literature. Calystegines are inhibitors of glycosidases, and this action is attributed to the toxicity displayed by species of the genus Ipomoea against cattle. As for resins glycosidic, besides cytotoxicity they also present a drastic cathartic effect, thereby contributing to the toxicity inherent to the species of this genus. The chemical study of R. graciliflora allowed for identification of triterpenes, steroids, fatty acids, tocopherol, flavonoids, C-glycosides and O-glycosides, benzenoids, in addition to four isoflavans, three of which have not been reported in the literature yet and one of which is novel as natural product. The dichloromethane fraction of R. graciliflora, from which the described isoflavanols were isolated, was very active against the tumor cell strains SP-295, HCT-8, and MDA-MB- 435. The chemical investigation of I. truxillensis revealed the existence of triterpene, steroids, fatty acids and esters, benzenoids, flavonoid O-glycosides, and the alkaloid indoxyl-?-glucopiranoside, to which uremic toxicity in rats has been attributed. This is because of its biotransformation product indoxyl (3-hydroxindol) sulfate, which is known to be a uremic toxin. Because the intoxication symptoms detected in the cattle that have ingest this plant are related to kidney toxicity, the presence of this alkaloid seems to play iv an important part in the toxicity of this species. The chemical screening of S. splendida and S. pendula demonstrated the existence of fatty acid and esters, flavonols, and anthraquinone. None of these compounds seem to be related to toxicity. As for the assays regarding the cytotoxic activity against tumor cell strains, the crude extract of C. micans was moderately active against the cell strain SF-295. With respect to the antimicrobial assays, none of the crude extracts displayed activity. Nevertheless, S. splendida fractions originated from partitions presented activity against the bacteria Klebsiela pneumoniae/13883 and Proteus mirabilis/29906. Concerning the assays evaluating the anti-allergic action, the phenylpropanoid derivatives isolated from I. chiliantha exhibited interesting properties. When it comes to the trypanocidal activity, the crude ethanolic extract from R. graciliflora and the acetyl acetate fraction of S. splendida were active.

Ipomoea carnea, característica de los bosques secos del Perú, presenta dos subespecies: carnea y fistulosa. El estudiorealiza una revisión bibliográfica de las causas de la toxicidad de Ipomoea carnea y de sus efectos tóxicos en el ganadocaprino. Se estudia como causas de la toxicidad la presencia de los alcaloides swansonina y calystegina y la presencia deselenio. Se investiga la relación entre la distribución de selenio en el suelo y su la absorción por la planta en Jaguar Negro, Las Lomas y Coto de Caza El Angolo, en el departamento de Piura. / Ipomoea carnea from the dry forest of Peru appears undertwo sub-species: carnea and fistulosa. This study reviews thecauses of toxicity by Ipomoea carnea and its toxic effects oncaprine herds. The presence of swansonina and calysteginaalkaloids, and of selenium, are studied as causes of toxicity.The relationship between selenium distribution on soil and itsabsorption by plants in Jaguar Negro, Las Lomas y Coto deCaza El Angolo, in the departament of Piura, is studied.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-07T18:08:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Katharine Angélica Aguiar Wanderley.pdf: 923736 bytes, checksum: 75d7c77d610fdf0ccd85d0e081525ec0 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: on 2018-08-13T21:21:49Z (GMT) / Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-13T21:27:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Katharine Angélica Aguiar Wanderley.pdf: 923736 bytes, checksum: 75d7c77d610fdf0ccd85d0e081525ec0 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-15T20:49:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Katharine Angélica Aguiar Wanderley.pdf: 923736 bytes, checksum: 75d7c77d610fdf0ccd85d0e081525ec0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T20:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Katharine Angélica Aguiar Wanderley.pdf: 923736 bytes, checksum: 75d7c77d610fdf0ccd85d0e081525ec0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / CAPES / A batata-doce é um alimento popular em todo o país, é amplamente cultivada no Nordeste. A produção de farinha a partir de batata-doce aumenta a vida útil do produto. Porém, precisa-se estudar as condições de processo e armazenamento para reduzir a perda de nutrientes e contaminações fúngicas. O objetivo do trabalho foi avaliar os parâmeros microbiológicos e físico-químicos da farinha de batata-doce cultivar Beauregard durante a vida de prateleira deste produto armazenado em diferentes embalagens. Foram analisadas 4 amostras armazenadas em embalagens diferentes a cada 30 dias de armazenamento, durante o período de 6 meses. As análises microbiológicas realizadas foram de contagem de micro-organismos mesófilos, Salmonella sp., Coliformes termotolerantes, Bacillus cereus e presença de fungos aflatoxigênicos. Em relação às análises físico-químicas, foram realizadas proteína, lipídios, cinzas, umidade, atividade de água e carboidratos por diferença. A análise microbiológica mostrou que a contagem de mesófilos no produto embalado em polietileno de baixa densidade e alta densidade metalizada foram mais altas, chegando a incontáveis. Até 90 dias de armazenamento nenhuma amostra apresentou contaminação com bolores e leveduras ou fungos toxigênicos. Após 120 dias todas as amostras, independente de tipo de embalagem apresentaram contaminação, inclusive com fungo toxigênico do gênero Aspergillus. Em relação às características físico-químicas, deve-se destacar o aumento da umidade a partir de 90 dias nas duas embalagens de polietileno de baixa densidade (simples e à vácuo), excedendo os valores exigidos pela legislação. Em relação aos demais nutrientes, as perdas não foram significativas até 180 dias de armazenamento. Esses resultados sugerem que o tempo de vida útil da farinha de batata doce cultivar Beauregard não deve exceder os 90 dias para garantir um alimento com qualidade microbiológica, aflatoxicológica e físico-químicas desejáveis. / The sweet potato is a food throughout the country, is widely cultivated in the Northeast. The production of flour from sweet potatoes increases the life of the product. However, it need to study the process and storage conditions to reduce the loss of nutrients and fungal contamination. The objective of this work was to evaluate the microbiological and physico-chemical parameters of sweet potato flour cultivating Beauregard during the shelf life of this product stored in different packaging. Four samples were analyzed, stored in different packs every 30 days during the storage period of 6 months. The microbiological tests carried out were of mesophilic microorganisms count, Salmonella sp., thermotolerants coliform, Bacillus cereus and presence of aflatoxigenic fungi. In relation to physical-chemical analysis, protein, lipids, ash, humidity level, water activity and carbohydrates by difference. The microbiological analysis showed that the mesophilic counts in the product packed in polyethylene of low density and high density metallized were higher, reaching countless. Until 90 days no sample storage showed contamination with molds and yeasts or toxigenic fungi. After 120 days all samples, regardless of type of packaging showed contamination, including mycotoxigenic of the genus Aspergillus. In relation to the physico-chemical properties, the values found, performed within the standards of the legislation. These results suggest that the shelf life of sweet potato flour cultivating Beauregard should not exceed 90 days to ensure a quality food microbiological and physico-chemical aflatoxicologic desirable.

This study is a systematic and ethnobotanical treatment of the genus Ipomoea in Oaxaca, Mexico. This taxon merits deeper investigations because of present disorganization and disaccord in its classification on generic, subgeneric, and species levels. A second facet of the investigation involves an ethnobotanical survey on past and present nutritional, medicinal, and shamanic uses of these plants. The taxonomic study involved acquisition of herbarium materials from various sources with review of past descriptions and sectional organizations of the genus. Morphological.relationships were correlated with phytochemical data from collected plant materials from Oaxaca. A key to species, species descriptions, and sectional organization of the genus were constructed by these studies. A survey of plant uses was also compiled with reference to the relationships of these plants and their utilizations. / Master of Science

A Ipomoea carnea é uma planta tóxica amplamente distribuída no Brasil e em outros países tropicais. Durante os períodos de seca esta planta se mantém verde, podendo servir como fonte de alimento para os animais de produção. A intoxicação natural é de caráter crônico e ocorre quando ruminantes particularmente, caprinos ingerem a planta, estes animais desenvolvem, principalmente, sintomatologia de origem nervosa. Dois tipos de princípios ativos tóxicos foram isolados desta planta, um alcalóide nortropânico, as calisteginas B1, B2, B3 e C1 e principalmente o alcalóide indolizidínico, a suainsonina, cujo mecanismo de ação tóxico se estabelece por inibição de duas enzimas a α-manosidase lisossomal, levando ao acúmulo de oligossacarídeos não metabolizados no interior de lisossomos, promovendo a degeneração vacuolar intracitoplasmática, perda de função e até mesmo morte celular e a manosidase II do Complexo de Golgi, causando alterações na síntese, no processamento e no transporte de glicoproteínas. Histologicamente esta intoxicação é caracterizada pela presença de vacúolos lisossomais no sistema nervoso central (SNC), tireóide, fígado, pâncreas e rins. Recentemente, pesquisas, relativas à toxicidade perinatal desta planta, vêm mostrando que a Ipomoea carnea possui efeitos teratogênicos, em ratos, caprinos e coelhos, porém até o momento não se sabe se a placenta poderia estar envolvida na gênese desta patologia ou se os efeitos deletérios no feto seriam devidos diretamente à passagem transplacentária do princípio ativo tóxico. Portanto o principal objetivo desta pesquisa foi verificar o possível efeito placentotóxico da planta. Assim, o resíduo aquoso final da planta (RAF) foi administrado, via oral, por gavage para ratas Wistar gestantes, nas doses de 1,0; 3,0 e 7,0 g/kg no período do 6º ao 19º dias de gestação, já os animais do grupo controle e peer-feeding, receberam apenas água pela mesma via e período que os animais tratados. Durante o período de tratamento estes animais foram inspecionados diariamente e o consumo de água e ração, bem como o ganho de peso mensurados à cada 3 dias. No final da gestação parte dos animais foram, destinados a secção cesariana, para principalmente avaliação do tecido placentário e os outros animais seguiram a gestação até o nascimento a termo para análise das proles. Dos animais provenientes da secção cesariana, foram coletados os fetos e suas respectivas placentas, sendo estas encaminhadas para análise anatomopatológica, histoquímica (lectinas e TUNEL) e morfométrica, assim como os fetos mensurados quanto ao seu tamanho e peso e avaliados para malformações externas e análise óssea e visceral e realizado o desempenho reprodutivo destas fêmeas. As gestantes que seguiram até o nascimento de suas prole, as quais foram avaliadas quanto ao seu desenvolvimento físico e reflexológico diariamente e nos dias 4, 8, 15 e 22 de lactação, um filhote de cada mãe foi eutanasiado para coleta de fragmentos representativos do fígado, rim, SNC e pâncreas para avaliação histopatológica, este procedimento também foi realizado naquelas mães submetidas a secção cesariana no 20º dia de gestação, bem como nas mães lactantes no 22º dia de lactação. Os resultados obtidos evidenciam claramente o potencial teratogênico produzido pela Ipomoea carnea, visto que tanto os fetos quanto os filhotes apresentaram algumas anomalias congênitas, diminuição do peso ao nascimento e também o retardo na geotaxia negativa. No fígado e nos rins das mães e dos filhotes foi observada a degeneração vacuolar, evidenciando a toxicidade materna e fetal promovida pela planta expostos durante o período gestacional. Um dado importante aqui observado se refere à avaliação do tecido placentário, o qual apresentou algumas alterações histopatológicas, como o espessamento da zona de labirinto e a redução de espessura da zona juncional, porém a degeneração vacuolar não fora observada neste órgão, porém quando realizada a técnica de lectina-histoquímica, foi possível observar o acúmulo de alguns açúcares nas células em diversas regiões da placenta, evidenciando desta forma que este tecido também sofreu injúria promovida pela ação da planta, não sendo mais possível considerar este órgão apenas como um local de passagem para estes princípios ativos tóxicos. / Ipomoea carnea is a toxic plant widely distributed in Brazil and other tropical countries. During periods of drought, animals graze on this plant which grows even in the presence of adverse climatic conditions. After prolonged periods of plant intake, the animals exhibit a variety of clinical signs as depression, general weakness, body weight loss, staggering gait, muscle tremors, ataxia, posterior paresis, and paralysis. Two kinds of toxic principles were isolated from the plant, the nortropane alkaloids calystegines B1, B2, B3 and C1 and mainly the indolizidine alkaloid swainsonine. The latter alkaloid is a potent inhibitor of two distinct intracellular enzymes, the lysosomal α-mannosidase which results in lysosomal accumulation of incompletely processed oligosaccharides moieties inside vacuoles, which progresses to cellular function loss and, ultimately, to cell death and the Golgi mannosidase II enzyme causes alteration of the N-linked glycoprotein process, modifying the glycoprotein synthesis, processing and carrier. Histologically, cellular vacuolization of Purkinje cells, thyroid follicles, exocrine pancreas, liver and kidney cells have been observed. Recently, many studies in our laboratory have shown that Ipomoea carnea have teratogenic effects in rats, goats and rabbits. However, it is not known yet if the alterations observed in the fetuses are due to alterations in the placenta or if they can be directly related to the transplacental transfer of the active principle. The present study was performed to evaluate the effects of Ipomoea carnea in the placental tissue and in the litter of female rats treated during. Pregnant rats of the experimental groups were treated orally by gavage, once a day from GD6 to GD19, with 1,0; 3,0; 7,0 g/kg of Ipomoea carnea AF. The control and peer-feeding group received tap water by gavage. Total body weight gain, water and food consumption were measured each three days during the experimental period. At the end of pregnancy period some animals were, for cesarean section, mainly for evaluation of placental tissue and the other animals followed the pregnancy until the birth to the term analysis of offspring. From the animals that came from the cesarean section, were collected the fetuses and their placental, those being collected for anatomopathological, histochemistry (lectins and TUNEL) and morphometric analysis, as the fetuses measured about their sizes and weight and assessed to external malformation and bone and visceral analysis and performed the reproductive performance of those females. The pregnants that followed up to the birth of their offspring, which were assessed regarding their physical and reflexology development daily and at days 4, 8, 15 e 22 of lactation, an offspring of each mother was euthanized so representatives fragments of the liver, kidney, SNC and pancreas could be collected for a histopathological assessment, this procedure was also performed at those mothers submitted to the cesarean section at the 20th pregnancy day, as well as at the breastfeeding at the 22nd lactation day. The obtained results clearly show the teratogenic potential produced by the Ipomoea carnea, because both the fetuses as the pups had some congenital anomalies, decrease in birth weight and the delayed negative geotaxis. At both the mother and offsprings liver and kidneys was observed a vacuolar degeneration, showing the maternal and fetal toxicity promoted by the plant exposed during the pregnancy period. An important data noted here refers to the placental tissue assessment, which showed some histopathological alterations, as the labirinth zone thickening and the reduction of the junctional zone thickness, however the vacuolar degeneration was not observed in this organ, although when performed the lectin-histochemistry technique, it was possible to observe the accumulation of some sugars in some cells located at several regions of the placenta, this way showing that this tissue has also suffered some injury promoted by the plant action, not being possible anymore to consider this organs just as a plac of passage for these toxic active principle.

O presente estudo visou avaliar efeitos da I. carnea e de seus princípios ativos sobre a imunidade natural de ratos e, os efeitos de sua administração durante a gestação ou lactação às mães e os possíveis efeitos imunotóxicos sobre os filhotes quando adultos. Nas o resíduo da planta (RAF) foi diluído na água de bebida nas doses-alvo de 3,0 e 15,0g/kg de folhas secas da planta, durante 14 e 21 dias e por via oral, por gavage, na dose de 15,0g/kg, durante 14 dias, para avaliação da atividade de macrófagos (MO) peritoneais e das inflamações crônica e aguda, induzidas pelo BCG e pela carragenina, respectivamente. Os princípios ativos (suainsonina e calisteginas B1, B2, B3 e C1) foram administrados isoladamente em ratas, nas mesmas concentrações presentes em 15,0g/kg do RAF, durante 14 dias, para então avaliar a atividade macrofágica. Em ratas prenhes ou lactantes empregaram-se as doses de 1,0; 3,0; 7,0 e 15,0g/kg do RAF, por gavage. Ainda no estudo perinatal, foram realizados o cross-fostering para observação da passagem transplacentária da suainsonina, a amniocentese e a coleta de leite para quantificação deste alcalóide. As proles foram avaliadas até os 70 dias de vida, para avaliação da atividade macrofágica e das inflamações crônica e aguda. Foram realizados ensaios de imunotoxicidade, (peso relativo de órgãos linfóides, resposta imune humoral e celular), em ratos jovens e adultos, tratados durante 14 dias. No final da experimentação foram coletados diferentes órgãos para o estudo histopatológico. Em relação à imunidade das ratas adultas houve aumento da fagocitose e da produção de peróxido de hidrogênio de MO, maior processo inflamatório crônico e supressão da resposta inflamatória aguda, apenas nas ratas tratadas com baixas doses do RAF. Dos alcalóides da I.carnea, apenas a suainsonina mostrou-se tóxica. Em relação às ninhadas de mães tratadas durante a gestação ou lactação, verificou-se menor peso ao nascimento e menor peso ao desmame, respectivamente. O emprego do cross-fostering evidenciou a passagem da suainsonina pela placenta, confirmada pela quantificação deste alcalóide no líquido amniótico. A suainsonina também foi quantificada no leite. Em relação à imunidade natural da prole de ratas tratadas durante a gestação ou lactação, não se observou alterações nos parâmetros avaliados, porém filhotes de ratas tratadas com a planta durante a lactação e desafiados com o BCG quando adultos, desenvolveram artrite. Nos ensaios imunotóxicos, ratos jovens apresentaram involução tímica, os adultos esplenomegalia e menor celularidade de medula óssea, e em todos os animais, aumento no título de anticorpos. Dos órgãos coletados, apenas o SNC não apresentou as degenerações vacuolares características da toxicose por I.carnea. Concluindo, baixas doses do RAF promovem aumento da atividade de MO. Dos alcalóides da planta, apenas a suainsonina mostrou-se tóxica. A suainsonina passa a barreira placentária, ocasionando ninhadas menores e com menor peso e, também é excretada no leite, ocasionando lesões degenerativas vacuolares, bem como alterações no desenvolvimento tímico, o que possivelmente resultou em autoimunidade quando do desafio imune na idade adulta. Finalmente, em ratos, mesmo em altas doses, não ocorre lesão vacuolar no SNC. / The aim of this study was to evaluate the toxic effect of I. Carnea and its toxins on the immune system of rats, and to evaluate its effects on mothers and offspring when administered to dams during gestation or lactation. An alkaloid-rich plant extract (RAF) was added to drinking water to obtain doses equivalent to 3.0 and 15.0g/kg of dry leaves for 14 and 21 days, and a dose of 15.0 g/kg by gavage for 14 days. Macrophage activity (MO), and chronic and acute inflammation induced by BCG and carragenine, respectively, were evaluated. Each toxin in I. carnea (i.e., swainsonine and calystegines B1, B2, B3 and C1) was administered by gavage to female rats, in similar concentrations as contained in 15.0g/kg of RAF during 14 days to evaluate MO. The RAF was dosed by gavage in pregnant or nursing rats at 1.0, 3.0, 7.0 and 15.0g/kg. Cross-fostering was used to evaluate placental passage of swainsonine; swainsonine concentration was determined in amniotic fluid and in milk. On postpartum day 70 the litters were evaluated for MO and chronic and acute inflammation. Immunotoxic responses were evaluated in young and adult rats treated with RAF for 14 days. Tissue samples were then harvested for histopathology. The immune function of adult rats was enhanced by lower doses of the RAF. Phagocytosis and hydrogen peroxide production were improved, and there was enhancement of chronic immunity, but suppression of acute inflammatory responses. Among the I.carnea alkaloids, only swainsonine showed toxicity. The litters of dams treated with swainsonine during gestation or lactation showed a reduction in body weight at birth and after lactation, respectively. Swainsonine clearly passed through the placenta, and was found in amniotic fluid, and in milk. There were no effects on the immunity of litters from mothers treated during gestation or lactation. However, pups from mothers dosed with swainsonine during lactation had an increased occurrence of arthritis. Further, young rats showed thymus atrophy, whereas adults developed splenomegaly and reduced bone marrow cellularity. Finally, animals of all ages showed enhanced antibody titers. Only CNS tissue did not have the characteristic vacuolar degeneration typical of I. Carnea toxicosis. In conclusion, low doses of RAF enhanced MO activity. Among the I. Carnea alkaloids, only swainsonine showed toxicity. Swainsonine passed the placental barrier, resulting in smaller litters with diminished birth weights. Swainsonine was also excreted in milk, resulting in vacuolar lesions in pups, as well as thymus atrophy, which could cause autoimmunity in adulthood. Finally, even with higher doses, CNS tissue in rats is resistant to the toxic effects of swainsonine.