A formulação de vacinas efetivas frequentemente requer a adição de adjuvantes capazes de otimizar as respostas imunes humoral e celular. Com o objetivo principal de contribuir para o desenvolvimento de novos adjuvantes, este trabalho foi desenvolvido buscando aprofundar o conhecimento do mecanismo de ação imunoadjuvante de preparações de saponinas de Quillaja brasiliensis e suas formulações em complexos imunoestimulantes do tipo ISCOM. Como a toxicidade das saponinas é um fator crítico para seu uso em preparações vacinais, inicialmente foram realizados ensaios visando comparar a toxicidade in vitro e in vivo de saponinas extraídas de Quillaja brasiliensis com saponinas de ação imunoestimulante reconhecidas, extraídas de Quillaja saponaria (Quil A). O potencial imunoadjuvante das saponinas solúveis de Q. brasiliensis foi avaliado utilizando preparações com dois antígenos: ovalbumina (OVA) e vírus da diarreia viral bovina (BVDV). Numa etapa seguinte, a atividade imunoadjuvante de ISCOMs preparados com saponinas de Q. brasiliensis foram avaliadas em duas vias de administração. O potencial imunomodulador dessas saponinas foi verificado em experimentos de recrutamento celular in vivo e expressão de genes relacionados ao sistema imune. Os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são menos tóxicas que as de Quil A e apresentam atividade adjuvante similar, caracterizada por um perfil Th1/Th2 balanceado. Q. brasiliensis promoveu uma forte resposta imune celular do tipo Th1 caracterizada por uma robusta reação de hipersensibilidade celular tardia (DTH) e pela produção de IFN- e IL-2. A resposta imune induzida pelos ISCOMs produzidos a partir de saponinas de Q. brasiliensis foram superiores às respostas induzidas pelas saponinas solúveis. Os testes in vivo mostraram que as saponinas de Q. brasiliensis promovem um ambiente imunocompetente no local da inoculação e nos linfonodos drenantes. Esse ambiente foi caracterizado pelo intenso influxo celular (neutrófilos, células NK, células dendríticas, linfócitos T e B), além da expressão diferencial de genes relacionados à ativação do sistema imune. Em suma, os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são seguras e seus potencial adjuvante foi equivalente a saponinas com ação imunoadjuvante conhecida de Q. saponaria. / Effective vaccine formulations frequently require addition of adjuvants able to optimize the cellular and humoral immune responses. With the goal to contribute to the development of new classes of adjuvants, this work was developed in order to achieve deep knowledge on the imunoadjuvant mode of action for Quillaja brasiliensis saponins incorporated into immunostimulant complex (ISCOM). The toxicity of saponins is a critical factor for its usage as vaccine preparations. At first, in vivo and in vivo citoxicity assays were carried out to compare to the effects between saponins extracted from Quillaja brasiliensis and the immunostimulant saponins already known from Quillaja saponaria (Quil A). Imunoadjuvant potential of soluble saponins from Q. brasilienis was evaluated using preparations of two antigens: ovoalbumin (OVA) and bovine viral diarrhea (BVD). As a next step, imunoadjuvant activity of ISCOMS prepared with Q. brasiliensis saponins was evaluated using two routes of administration. The immunomodulatory potential of these saponins was tested during in vivo cell recruitment assays and gene expression related to immune system. Our results demonstrated that Q. brasilienis saponins are less toxic than those from Quil A and presenting similar adjuvant activity, characterized by a Th1/Th2 balance profile. Q.brasiliensis induced a strong Th1 cell-mediated immune responses indicated by a robust delayed type hypersensitivity (DTH) as well as IFN-у and IL-2 production. The immune response induced by ISCOMs from Q. brasiliensis saponins was higher than the one induced by soluble saponins. In vivo experiments indicated that saponins from Q. brasiliensis generate an immunocompetent environment at the injection site and draining lymph nodes. This environment was characterized by an intense cell influx (neutrophils, NK cells, dendritic cells, B and T cells) as well as differential gene expression related to immune system activation. In essence, the results showed that saponins from are safe and their adjuvant potential was equivalent to saponins with imunoadjuvant activity of Q. saponaria.

A formulação de vacinas efetivas frequentemente requer a adição de adjuvantes capazes de otimizar as respostas imunes humoral e celular. Com o objetivo principal de contribuir para o desenvolvimento de novos adjuvantes, este trabalho foi desenvolvido buscando aprofundar o conhecimento do mecanismo de ação imunoadjuvante de preparações de saponinas de Quillaja brasiliensis e suas formulações em complexos imunoestimulantes do tipo ISCOM. Como a toxicidade das saponinas é um fator crítico para seu uso em preparações vacinais, inicialmente foram realizados ensaios visando comparar a toxicidade in vitro e in vivo de saponinas extraídas de Quillaja brasiliensis com saponinas de ação imunoestimulante reconhecidas, extraídas de Quillaja saponaria (Quil A). O potencial imunoadjuvante das saponinas solúveis de Q. brasiliensis foi avaliado utilizando preparações com dois antígenos: ovalbumina (OVA) e vírus da diarreia viral bovina (BVDV). Numa etapa seguinte, a atividade imunoadjuvante de ISCOMs preparados com saponinas de Q. brasiliensis foram avaliadas em duas vias de administração. O potencial imunomodulador dessas saponinas foi verificado em experimentos de recrutamento celular in vivo e expressão de genes relacionados ao sistema imune. Os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são menos tóxicas que as de Quil A e apresentam atividade adjuvante similar, caracterizada por um perfil Th1/Th2 balanceado. Q. brasiliensis promoveu uma forte resposta imune celular do tipo Th1 caracterizada por uma robusta reação de hipersensibilidade celular tardia (DTH) e pela produção de IFN- e IL-2. A resposta imune induzida pelos ISCOMs produzidos a partir de saponinas de Q. brasiliensis foram superiores às respostas induzidas pelas saponinas solúveis. Os testes in vivo mostraram que as saponinas de Q. brasiliensis promovem um ambiente imunocompetente no local da inoculação e nos linfonodos drenantes. Esse ambiente foi caracterizado pelo intenso influxo celular (neutrófilos, células NK, células dendríticas, linfócitos T e B), além da expressão diferencial de genes relacionados à ativação do sistema imune. Em suma, os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são seguras e seus potencial adjuvante foi equivalente a saponinas com ação imunoadjuvante conhecida de Q. saponaria. / Effective vaccine formulations frequently require addition of adjuvants able to optimize the cellular and humoral immune responses. With the goal to contribute to the development of new classes of adjuvants, this work was developed in order to achieve deep knowledge on the imunoadjuvant mode of action for Quillaja brasiliensis saponins incorporated into immunostimulant complex (ISCOM). The toxicity of saponins is a critical factor for its usage as vaccine preparations. At first, in vivo and in vivo citoxicity assays were carried out to compare to the effects between saponins extracted from Quillaja brasiliensis and the immunostimulant saponins already known from Quillaja saponaria (Quil A). Imunoadjuvant potential of soluble saponins from Q. brasilienis was evaluated using preparations of two antigens: ovoalbumin (OVA) and bovine viral diarrhea (BVD). As a next step, imunoadjuvant activity of ISCOMS prepared with Q. brasiliensis saponins was evaluated using two routes of administration. The immunomodulatory potential of these saponins was tested during in vivo cell recruitment assays and gene expression related to immune system. Our results demonstrated that Q. brasilienis saponins are less toxic than those from Quil A and presenting similar adjuvant activity, characterized by a Th1/Th2 balance profile. Q.brasiliensis induced a strong Th1 cell-mediated immune responses indicated by a robust delayed type hypersensitivity (DTH) as well as IFN-у and IL-2 production. The immune response induced by ISCOMs from Q. brasiliensis saponins was higher than the one induced by soluble saponins. In vivo experiments indicated that saponins from Q. brasiliensis generate an immunocompetent environment at the injection site and draining lymph nodes. This environment was characterized by an intense cell influx (neutrophils, NK cells, dendritic cells, B and T cells) as well as differential gene expression related to immune system activation. In essence, the results showed that saponins from are safe and their adjuvant potential was equivalent to saponins with imunoadjuvant activity of Q. saponaria.

A formulação de vacinas efetivas frequentemente requer a adição de adjuvantes capazes de otimizar as respostas imunes humoral e celular. Com o objetivo principal de contribuir para o desenvolvimento de novos adjuvantes, este trabalho foi desenvolvido buscando aprofundar o conhecimento do mecanismo de ação imunoadjuvante de preparações de saponinas de Quillaja brasiliensis e suas formulações em complexos imunoestimulantes do tipo ISCOM. Como a toxicidade das saponinas é um fator crítico para seu uso em preparações vacinais, inicialmente foram realizados ensaios visando comparar a toxicidade in vitro e in vivo de saponinas extraídas de Quillaja brasiliensis com saponinas de ação imunoestimulante reconhecidas, extraídas de Quillaja saponaria (Quil A). O potencial imunoadjuvante das saponinas solúveis de Q. brasiliensis foi avaliado utilizando preparações com dois antígenos: ovalbumina (OVA) e vírus da diarreia viral bovina (BVDV). Numa etapa seguinte, a atividade imunoadjuvante de ISCOMs preparados com saponinas de Q. brasiliensis foram avaliadas em duas vias de administração. O potencial imunomodulador dessas saponinas foi verificado em experimentos de recrutamento celular in vivo e expressão de genes relacionados ao sistema imune. Os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são menos tóxicas que as de Quil A e apresentam atividade adjuvante similar, caracterizada por um perfil Th1/Th2 balanceado. Q. brasiliensis promoveu uma forte resposta imune celular do tipo Th1 caracterizada por uma robusta reação de hipersensibilidade celular tardia (DTH) e pela produção de IFN- e IL-2. A resposta imune induzida pelos ISCOMs produzidos a partir de saponinas de Q. brasiliensis foram superiores às respostas induzidas pelas saponinas solúveis. Os testes in vivo mostraram que as saponinas de Q. brasiliensis promovem um ambiente imunocompetente no local da inoculação e nos linfonodos drenantes. Esse ambiente foi caracterizado pelo intenso influxo celular (neutrófilos, células NK, células dendríticas, linfócitos T e B), além da expressão diferencial de genes relacionados à ativação do sistema imune. Em suma, os resultados mostraram que saponinas de Q. brasiliensis são seguras e seus potencial adjuvante foi equivalente a saponinas com ação imunoadjuvante conhecida de Q. saponaria. / Effective vaccine formulations frequently require addition of adjuvants able to optimize the cellular and humoral immune responses. With the goal to contribute to the development of new classes of adjuvants, this work was developed in order to achieve deep knowledge on the imunoadjuvant mode of action for Quillaja brasiliensis saponins incorporated into immunostimulant complex (ISCOM). The toxicity of saponins is a critical factor for its usage as vaccine preparations. At first, in vivo and in vivo citoxicity assays were carried out to compare to the effects between saponins extracted from Quillaja brasiliensis and the immunostimulant saponins already known from Quillaja saponaria (Quil A). Imunoadjuvant potential of soluble saponins from Q. brasilienis was evaluated using preparations of two antigens: ovoalbumin (OVA) and bovine viral diarrhea (BVD). As a next step, imunoadjuvant activity of ISCOMS prepared with Q. brasiliensis saponins was evaluated using two routes of administration. The immunomodulatory potential of these saponins was tested during in vivo cell recruitment assays and gene expression related to immune system. Our results demonstrated that Q. brasilienis saponins are less toxic than those from Quil A and presenting similar adjuvant activity, characterized by a Th1/Th2 balance profile. Q.brasiliensis induced a strong Th1 cell-mediated immune responses indicated by a robust delayed type hypersensitivity (DTH) as well as IFN-у and IL-2 production. The immune response induced by ISCOMs from Q. brasiliensis saponins was higher than the one induced by soluble saponins. In vivo experiments indicated that saponins from Q. brasiliensis generate an immunocompetent environment at the injection site and draining lymph nodes. This environment was characterized by an intense cell influx (neutrophils, NK cells, dendritic cells, B and T cells) as well as differential gene expression related to immune system activation. In essence, the results showed that saponins from are safe and their adjuvant potential was equivalent to saponins with imunoadjuvant activity of Q. saponaria.

Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (margaridão, Asteraceae) é uma planta medicinal com propriedade anti-inflamatória bastante promissora, embora tenha sido parcialmente investigada do ponto de vista químico e farmacológico. Neste trabalho, a partir de suas folhas foram obtidos um infuso (chá), um extrato de lavagem foliar em acetona rico em lactonas sesquiterpênicas (LSTs), um extrato em metanol-H2O das folhas livres de tricomas (ELT) e o óleo essencial, incluindo das inflorescências. Pela primeira vez os constituintes polares das folhas de T. diversifolia foram identificados e o seu mecanismo de ação anti-inflamatório foi investigado. Através dos perfis químicos dos extratos obtidos por CLAE-UV-DAD e CG-EM, comparação com dados da literatura e de uma biblioteca de padrões, juntamente com a identificação de alguns constituintes isolados, foi possível identificar mais de 20 substâncias desta planta e efetuar a caracterização química de todos seus extratos. O sucesso na obtenção de extratos que refletem diferentes classes de metabólitos secundários de T. diversifolia, avaliados por ensaios anti-inflamatórios in vivo (tópico e oral) e in vitro, permitiu concluir que as LSTs não são as únicas substâncias que contribuem para atividade anti-inflamatória da planta como se acreditava anteriormente. O extrato polar (ELT), rico em ácidos clorogênicos (ACGs) e livre de LSTs, apresentou atividade anti-inflamatória superior à do extrato contendo LSTs, do fármaco de referência (indometacina) e do fitoterápico Acheflan®. Muito similar quimicamente ao ELT, o infuso não apresentou atividade anti-inflamatória interessante, o que nos leva a desestimular seu uso popular. Ainda foi possível demonstrar que a forma de preparar cada extrato causa influência na atividade farmacológica. O estudo do óleo essencial das folhas e inflorescências permitiu observar que seus mono e sesquiterpenos também apresentam atividade anti-inflamatória. Os mecanismos de ação propostos através dos ensaios in vivo e in vitro permitiram definir que as LSTs e/ou flavonas e os ACGs de T. diversifolia são bons anti-inflamatórios, inclusive sem apresentar os efeitos colaterais comuns aos anti-inflamatórios não esteroidais atuais. Além disso, foi possível observar que a toxicidade de todos os extratos testados por via oral foi menor que aquela apresentada pelo fármaco de referência (indometacina) correntemente utilizado na terapêutica. Com base nos resultados obtidos, pode-se afirmar que a T. diversifolia brasileira possui diferentes substâncias com propriedades anti-inflamatórias que agem por diferentes mecanismos de ação. Em pelo menos um destes mecanismos, os extratos demonstraram agir sinergicamente. Embora o emprego de seu infuso não seja recomendado como anti-inflamatório, esta planta é promissora para o desenvolvimento de novos fitofármacos ou como fonte de substâncias anti-inflamatórias. / Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (Mexican sunflower, Asteraceae) is a very promising anti-inflammatory medicinal plant, although so far it has been partially investigated from the chemical and pharmacological point of view. In this work, an infusion, a sesquiterpene lactone (STL)-rich leaf rinse extract in acetone, a methanol-H2O extract from trichome-free leaves (TFL), and the essential oil were obtained from the leaves of T. diversifolia, including the essential oil from its inflorescences. The main polar constituents were identified in the leaves of T. diversifolia and its anti-inflammatory mechanism of action was determined for the first time. More than 20 compounds from this plant were identified and all extracts were chemically characterized based on chemical profiles obtained from HPLC-UV-DAD and GC-MS analyzes, comparison with literature data,data from our pure compounds library, and on the identification of isolated compounds. The success in obtaining extracts with different classes of secondary metabolites of T. diversifolia allowed, after in vivo (topic and oral) and in vitro anti-inflamatory assays were carried out, to show that the STLs are not the only class of compounds that contribute to the anti-inflammatory activity of this plant as previously believed. The TFL extract, which was proved to be rich in chlorogenic acids and free of LSTs, demonstrated better activity and better mechanism of action than those displayed by the LSTs, the reference drug (indomethacin) and Acheflan® (a phytomedicine). The infusion, which is chemically very similar to the TFL extract, did not show any interesting anti-inflammatory activity, therefore discouraging its popular use. Additionally, it can be stated that the way the extracts are prepared exert influence in their pharmacological activity. The study of the essential oil allowed to observe that its mono e sesquiterpenoids also present anti-inflammatory activity. The mechanisms of action proposed after in vivo and in vitro assays were carried out allowed us to define that the STLs and/or flavones and chlorogenic acids from T. diversifolia are good anti-inflammatory agents; it should also be mentioned that these compounds do not present the side effects which are common to the current non-steroidal anti-inflammatory drugs. Furthermore, it was possible to observe that the toxicity of all extracts tested orally was lower than that presented by the reference drug (indomethacin) commonly used in the treatment of inflammatory diseases. These results altogether allowed us to conclude that the Brazilian T. diversifolia presents different classes of secondary metabolites with anti-inflammatory properties that act through different mechanisms of action. These extracts also displayed a synergistic mechanism. Although the use of the infusion is not recommended as anti-inflammatory remedy, this plant is promising for the development of new phytomedicines or as a source of anti-inflammatory compounds.

Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (margaridão, Asteraceae) é uma planta medicinal com propriedade anti-inflamatória bastante promissora, embora tenha sido parcialmente investigada do ponto de vista químico e farmacológico. Neste trabalho, a partir de suas folhas foram obtidos um infuso (chá), um extrato de lavagem foliar em acetona rico em lactonas sesquiterpênicas (LSTs), um extrato em metanol-H2O das folhas livres de tricomas (ELT) e o óleo essencial, incluindo das inflorescências. Pela primeira vez os constituintes polares das folhas de T. diversifolia foram identificados e o seu mecanismo de ação anti-inflamatório foi investigado. Através dos perfis químicos dos extratos obtidos por CLAE-UV-DAD e CG-EM, comparação com dados da literatura e de uma biblioteca de padrões, juntamente com a identificação de alguns constituintes isolados, foi possível identificar mais de 20 substâncias desta planta e efetuar a caracterização química de todos seus extratos. O sucesso na obtenção de extratos que refletem diferentes classes de metabólitos secundários de T. diversifolia, avaliados por ensaios anti-inflamatórios in vivo (tópico e oral) e in vitro, permitiu concluir que as LSTs não são as únicas substâncias que contribuem para atividade anti-inflamatória da planta como se acreditava anteriormente. O extrato polar (ELT), rico em ácidos clorogênicos (ACGs) e livre de LSTs, apresentou atividade anti-inflamatória superior à do extrato contendo LSTs, do fármaco de referência (indometacina) e do fitoterápico Acheflan®. Muito similar quimicamente ao ELT, o infuso não apresentou atividade anti-inflamatória interessante, o que nos leva a desestimular seu uso popular. Ainda foi possível demonstrar que a forma de preparar cada extrato causa influência na atividade farmacológica. O estudo do óleo essencial das folhas e inflorescências permitiu observar que seus mono e sesquiterpenos também apresentam atividade anti-inflamatória. Os mecanismos de ação propostos através dos ensaios in vivo e in vitro permitiram definir que as LSTs e/ou flavonas e os ACGs de T. diversifolia são bons anti-inflamatórios, inclusive sem apresentar os efeitos colaterais comuns aos anti-inflamatórios não esteroidais atuais. Além disso, foi possível observar que a toxicidade de todos os extratos testados por via oral foi menor que aquela apresentada pelo fármaco de referência (indometacina) correntemente utilizado na terapêutica. Com base nos resultados obtidos, pode-se afirmar que a T. diversifolia brasileira possui diferentes substâncias com propriedades anti-inflamatórias que agem por diferentes mecanismos de ação. Em pelo menos um destes mecanismos, os extratos demonstraram agir sinergicamente. Embora o emprego de seu infuso não seja recomendado como anti-inflamatório, esta planta é promissora para o desenvolvimento de novos fitofármacos ou como fonte de substâncias anti-inflamatórias. / Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (Mexican sunflower, Asteraceae) is a very promising anti-inflammatory medicinal plant, although so far it has been partially investigated from the chemical and pharmacological point of view. In this work, an infusion, a sesquiterpene lactone (STL)-rich leaf rinse extract in acetone, a methanol-H2O extract from trichome-free leaves (TFL), and the essential oil were obtained from the leaves of T. diversifolia, including the essential oil from its inflorescences. The main polar constituents were identified in the leaves of T. diversifolia and its anti-inflammatory mechanism of action was determined for the first time. More than 20 compounds from this plant were identified and all extracts were chemically characterized based on chemical profiles obtained from HPLC-UV-DAD and GC-MS analyzes, comparison with literature data,data from our pure compounds library, and on the identification of isolated compounds. The success in obtaining extracts with different classes of secondary metabolites of T. diversifolia allowed, after in vivo (topic and oral) and in vitro anti-inflamatory assays were carried out, to show that the STLs are not the only class of compounds that contribute to the anti-inflammatory activity of this plant as previously believed. The TFL extract, which was proved to be rich in chlorogenic acids and free of LSTs, demonstrated better activity and better mechanism of action than those displayed by the LSTs, the reference drug (indomethacin) and Acheflan® (a phytomedicine). The infusion, which is chemically very similar to the TFL extract, did not show any interesting anti-inflammatory activity, therefore discouraging its popular use. Additionally, it can be stated that the way the extracts are prepared exert influence in their pharmacological activity. The study of the essential oil allowed to observe that its mono e sesquiterpenoids also present anti-inflammatory activity. The mechanisms of action proposed after in vivo and in vitro assays were carried out allowed us to define that the STLs and/or flavones and chlorogenic acids from T. diversifolia are good anti-inflammatory agents; it should also be mentioned that these compounds do not present the side effects which are common to the current non-steroidal anti-inflammatory drugs. Furthermore, it was possible to observe that the toxicity of all extracts tested orally was lower than that presented by the reference drug (indomethacin) commonly used in the treatment of inflammatory diseases. These results altogether allowed us to conclude that the Brazilian T. diversifolia presents different classes of secondary metabolites with anti-inflammatory properties that act through different mechanisms of action. These extracts also displayed a synergistic mechanism. Although the use of the infusion is not recommended as anti-inflammatory remedy, this plant is promising for the development of new phytomedicines or as a source of anti-inflammatory compounds.