Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T16:39:34Z No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-04T16:39:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T16:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula Amaral de Brito Efeito... 2015.pdf: 1294909 bytes, checksum: 78c71eb987dd6a713939584ccdf4650a (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / Universidade Federal da Bahia, Faculdade de Medicina. Salvador, BA, Brasil / Os astrócitos são o tipo celular mais numeroso no sistema nervoso central (SNC). Eles exercem suporte estrutural, trófico, e metabólico para neurônios e modulam a atividade sináptica. Então, o prejuízo nestas funções dos astrócitos pode influenciar na sobrevivência dos neurônios. De fato, numerosas evidências têm descrito a influência dos astrócitos no desenvolvimento de uma variedade de doenças neurodegenerativas. Neurotoxinas ambientais como rotenona, um inibidor específico do complexo I mitocondrial, provêem modelos de doenças neurodegenerativas tanto in vivo quanto in vitro. Sendo assim, a busca de novas substâncias com atividade neuroprotetora é atualmente o foco de estudos, e uma tendência crescente tem sido direcionada para plantas medicinais. Neste trabalho investigou-se a influência do extrato aquoso de Valeriana officinalis (V. officinalis) e da rotenona sobre os aspectos eletrofisiológicos do funcionamento cerebral, e o efeito citoprotetor dos extratos com éter de petróleo (PE) e metanol (MeOH) de V. Officinalis contra a toxicidade induzida pela rotenona. O estudo adotou uma abordagem que associa técnicas químicas, celulares e eletrofisiológicas. Ratos machos albinos, Wistar, adultos, em condições normais de nutrição, foram divididos em: grupo valeriana, tratados, por gavagem, com extrato aquoso de valeriana (250 mg/kg/dias) durante 15 dias; grupo rotenona, tratados, por via subcutânea, com rotenona (10 mg/kg) durante 7 dias; grupo valeriana + rotenona, submetidos a ambos tratamentos. Os respectivos controles foram igualmente tratados com solução salina ou solução de 1% de Tween-80 em água. Após o período de tratamento, os animais foram anestesiados, submetidos à trepanação seguida do registro da depressão alastrante cortical (DAC), na superfície do córtex cerebral, por 4 horas. Para avaliação da citoxicidade da rotenona e da atividade citoprotetora dos extratos de V. officinalis foram realizadas análises de viabilidade celular através da redução do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium (MTT) e visualização por microscopia de contraste de fase em células de glioma murino (C6) e humano (GL-15), além de astrócitos de rato como controle de células normais. Os animais tratados com rotenona apresentaram redução da velocidade de propagação DAC enquanto que os animais tratados com valeriana apresentaram um aumento da velocidade de propagação. No entanto, os animais tratados com rotenona e valeriana não apresentaram diferença estatística na velocidade de propagação da DAC quando comparado aos grupos controles. Os resultados demonstraram que a rotenona foi citotóxica nas linhagens testadas, reduzindo a viabilidade e alterando a morfologia celular de maneira dose-dependente. Os extratos de PE e MeOH de V. officinalis foram efetivos em aumentar a viabilidade celular, bem como reduzir as alterações morfológicas induzidas pela rotenona nas linhagens celulares testadas. A análise do RMN 1H dos extratos de V. Officinalis demonstrou a presença de substâncias terpenoides; esse resultado relaciona os efeitos de V. Officinalis a ação antioxidante. O extrato aquoso de V. Officinalis preveniu as alterações eletrofisiológicas induzidas pela rotenona. Os resultados corroboram com estudos pregressos que descrevem os extratos de V. officinalis com função citoprotetora, deixando esse composto muito mais próximo de testes que venham a confirmar sua efetividade em diversas modalidades terapêuticas. / Astrocytes are the most numerous cell type in the central nervous system (CNS). They provide structural, trophic and metabolic support to neurons, and they modulate synaptic activity. Accordingly, impairment in these astrocyte functions can critically influence neuron survival. Indeed, several evidences have presented the influence of astrocytes for the development of a variety of neurodegenerative disorders. Environmental neurotoxins such as rotenone, a specific inhibitor of mitochondrial complex I that generates reactive oxygen species (ROS), provide models of neurodegenerative disorders both in vivo and in vitro. Thus, the search for new substances with neuroprotective activity is currently the focus of studies, and a growing trend has been directed at medicinal plants. In this study, we investigated the influence of of Valeriana officinalis (V. officinalis) and rotenone in the brain function through neurophysiological aspects, and the citoprotective effect of petroleum ether (PE) and methanol (MeOH) extracts of V. officinalis against rotenone-induced toxicity. The study adopted an approach that combines chemical, cellular and eletrophisiological techniques. Wistar male rats (adults), in normal conditions of nutrition, were divided in: valerian group, treated by gavage, for 15 days, with 250 mg/kg/day of the aqueous extract of V. officinalis; rotenone group, treated with s.c. injections at the daily dose of 10 mg/kg for 7 days; rotenone + valerian group treated with both substances. The control groups were treated equally with saline solution or 1% Tween-80 solution in water. After the treatment period, the cortical spreading depression (CSD) was recorded for 4 h at 2 cortical points in the parietal region. In order to investigate the rotenone-induced citotoxicity and the antioxidant activity of V. officinalis extracts, cell viability assays were performed through the reduction of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT), and visualization by phase contrast microscopy in rat glioma C6 cells and human glioblastoma GL-15 cells, as well as in rat astrocytes for comparison. The rotenone treated-animals presented lower mean CSD velocities, whereas CSD velocities were higher in the valerian-treated animals. When compared to the control animals, the treatment with rotenone plus valerian revealed no significant difference. The results demonstrated that rotenone was cytotoxic in the cell lines tested, reducing the cell viability and changing the cell morphology in a dose-dependent manner. The PE and MeOH extracts of V. officinalis were effective in increase cell ciability and reduce the rotenone-induced morphological changes in the tested cell lines. The 1H NMR analysis of V. Officinalis extracts showed the presence of terpenoid substances; this result relates the effects of V. Officinalis antioxidant action. The results corroborate previous studies describing the V. officinalis extracts with cytoprotective function, leaving the compound much closer to tests that will confirm their effectiveness in various therapeutic modalities

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Among various antioxidant therapeutic applications, neuroprotective action is highlighted sinceoxidative stress is recognized as one of the events involved in cell damage which occur in most of neurological disorders, including Parkinson s disease (PD). Consequently, the search for natural and/or synthetic antioxidants which may be effective in the treatment of neurological disorders has grown over the past years. In this context, several studies have shown the antioxidant potential of selenium organic compound diphenyl diselenide (DPDS) in vitro and in vivo, but there are still few studies talking about antioxidant activity of Valeriana officinalis (V. officinalis). Likewise, there is no research on the possible beneficial effects of these agents in models of neurological diseases such as PD using Drosophila melanogaster (D. melanogaster), an specie that has been used with great reliability in the reproduction of dopaminergic dysfunction models. Thus, the objective of this study was to evaluate the in vitro antioxidant activity of V. officinalis, as well as, the effect of supplementation of extract from roots of this plant and DPDS on behavioral and biochemical changes induced by pesticide rotenone exposure in D. melanogaster. As a result, we verify that: ethanolic extract from V. officinalis inhibited the generation of TBARS caused by various pro-oxidants agents in rat s brain homogenate in vitro, diminished deoxyribose degradation and generation of reactive oxygen species (ROS) caused by quinolinic acid (QA); flies exposed to rotenone were significantly lower than control group in behavioral tests of climbind and open-field (number of crossings and immobility time) and higher incidence of mortality. V. officinalis treatment was effective in reducing these effects, except against the decrease in number of crossings. Exposure to rotenone decreased in flies cell viability and non protein thiol content, but V. officinalis treatment normalized to the control levels. Rotenone increased mRNA expression on superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and tyrosine hydroxilase (TH) enzymes, which were restored by treatment with V. officinalis; DPDS supplementation was not effective in offering protection against locomotor and biochemical alterations induced by rotenone. In addition, DPDS per se induced an increase in ROS production and decreased survival rate of flies. In general, data showed that V. officinalis may be a promising neuroprotective agent, since it was effective in reducing the oxidative damage caused by different neurotoxic agents and toxic effects caused by rotenone exposure. Thus, the use of this plant extract may be beneficial in reducing neurological disorders associated to the oxidative stress. In relation to the use of DPDS, further studies aimed at the concentrations used are necessary, given that the concentration tested in this work did not offer protection against rotenone damage effects, DPDS potentiated the effect of this pesticide on mortality and exhibited toxic effects per se. Overall, these results contribute to the advancement of research focused on the toxicology and pharmacology of natural and synthetic products and screening for agent that provide neuroprotection and may be promising to assist in the treatment of neurodegenerative diseases, including PD. / Dentre as várias aplicações terapêuticas dos antioxidantes, destaca-se a ação neuroprotetora, uma vez que, o estresse oxidativo (EO) é reconhecido como um dos eventos envolvidos nos danos celulares que ocorrem na maioria das doenças neurológicas, incluindo a doença de Parkinson (DP). Consequentemente, a procura por antioxidantes naturais e/ou sintéticos que possam ser eficazes no tratamento de distúrbios neurológicos tem crescido muito ao longo dos últimos anos. Neste contexto, vários trabalhos têm evidenciado o potencial antioxidante do composto orgânico de selênio disseleneto de difenila (DPDS) in vitro e in vivo; mas, ainda, são escassos estudos acerca da atividade antioxidante da planta Valeriana officinalis (V. officinalis). Da mesma forma, ainda não há pesquisas sobre os possíveis efeitos benéficos desses agentes em modelos de doenças neurológicas, como a DP, utilizando a Drosophila melanogaster (D. melanogaster), uma espécie que vem sendo usada com bastante confiabilidade na reprodução de modelos de disfunção dopaminérgica. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antioxidante in vitro da V. officinalis, bem como, os efeitos oriundos da suplementação com o extrato da raiz desta planta e com DPDS sobre alterações comportamentais e bioquímicas induzidas pela exposição ao pesticida rotenona em D. melanogaster. Como resultados, verificamos que o extrato etanólico de V. officinalis inibiu a geração de TBARS causada por diferentes agentes pró-oxidantes, em homogeneizado de tecido cerebral de rato in vitro; diminuiu a degradação da desoxirribose e a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), causada pelo ácido quinolínico (AQ); as moscas expostas à rotenona tiveram um desempenho significativamente inferior ao grupo controle nos testes comportamentais de escalada e campo-aberto (número de cruzamentos e tempo de imobilidade), bem como, uma maior incidência de mortalidade. O tratamento com V. officinalis foi eficaz em reduzir esses efeitos, exceto frente à diminuição do número de cruzamentos. A exposição à rotenona diminui a viabilidade celular e o conteúdo de tiol protéico das moscas, que foi normalizada aos níveis do controle pelo tratamento com V. officinalis. A rotenona aumentou a expressão de mRNA das enzimas Superóxido dismutase (SOD), Catalase (CAT) e Tirosina hidroxilase (TH) quando comparado ao grupo controle e a alteração observada na expressão da SOD e CAT foi restaurada pelo tratamento com V. officinalis; a suplementação com DPDS não foi eficaz em oferecer proteção contra as alterações locomotoras e bioquímicas induzidas por rotenona. Além disso, o DPDS induziu per se um aumento na produção de ERO e uma diminuição na taxa de sobrevivência das moscas. De forma geral, os dados obtidos mostram que a V. officinalis pode ser considerada um agente neuroprotetor promissor, uma vez que foi eficaz em reduzir os danos oxidativos causados por diferentes pró-oxidantes e os efeitos tóxicos causados pela exposição à rotenona. Assim, o uso do extrato desta planta pode ser benéfico na redução de complicações neurológicas associadas ao EO. Com relação ao uso do DPDS, mais estudos voltados para as concentrações utilizadas são necessários, tendo em vista que, na concentração testada neste modelo experimental, o mesmo não ofereceu proteção contra os efeitos danosos da rotenona, potencializou o efeito do pesticida sobre a taxa de mortalidade e exibiu efeitos tóxicos per se. De forma geral, esses resultados contribuem para o avanço das pesquisas voltadas para a toxicologia e farmacologia de produtos naturais e sintéticos e para a triagem de agentes que ofereçam neuroproteção e possam ser promissores para auxiliar na terapêutica de doenças neurodegenerativas, incluindo a DP.

Um estudo prévio de nosso grupo de pesquisa demonstrou que uma fração eriquecida em valepotriatos obtida a partir de partes aéreas e subterrâneas de V. glechomifolia submetida à extração com CO2 supercrítico (VAL) possui efeito antidepressivo e prevenção do comportamento de doente (sickness behavior) induzido por LPS. Além disso, alguns estudos revelaram propriedades antiinflamatórias de V.wallichii e de V.amurensis. Estes dados da literatura sugerem que os valepotriatos podem ser utilizados no desenvolvimento de novos farmácos. Entretanto, dados sobre toxicidade, segurança e atividade anti-inflamatória de valepotriatos ainda são escassos. Considerando isso, o objetivo deste estudo foi investigar a atividade anti-inflamatória periférica e a toxicidade oral aguda e de doses repetidas de VAL. A atividade anti-inflamatória foi avaliada por meio do teste de formalina em camundongos CF1 e o ensaio de migração de leucócitos em ratos Wistar. Além disso, os estudos de toxicidade seguiram as normativas 423 e 407 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD). Diferentes grupos de camundongos foram tratados com VAL (1, 10 e 30 mg/kg), diclofenaco 50 mg/kg (controle positivo) ou saline (controle negativo) 1 h antes da injeção de formalina. No ensaio de quimiotaxia, os leucócitos foram tratados com concentrações de 0,1-1,0 μg/mL de VAL, indometacina ou diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda, três camundongos CF1 machos foram tratados com uma dose única de VAL (2000 mg/kg, v.o.) e observados durante 14 dias. Já para o estudo de toxicidade de doses repetidas, diferentes grupos de animais (n = 10) receberam doses únicas diárias de VAL (30, 150 e 300 mg/kg, v.o.) ou veículo durante 28 dias. No teste de formalina, VAL inibiu o comportamento do tipo nociceptivo na segunda fase do teste de forma dose-dependente. O efeito da dose mais elevada de VAL foi comparável com o diclofenaco na dose de 50 mg/kg (v.o.). VAL (0,1-1 μg/mL) também inibiu a migração de leucócitos induzida por LPS (65 μg/mL) de modo dependente da concentração. Este efeito foi comparável ao efeito de indometacina (0,1 - 1 μg/mL) e superior ao efeito do diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda apenas uma morte foi detectada, o que classifica VAL como segura (categoria 5), de acordo com a OECD-normativa 423. O estudo toxicidade de doses repetidas demonstrou que VAL na dose de 300 mg/kg retardou o ganho de peso e reduziu o consumo de ração dos animais deste grupo na primeira semana de tratamento, provavelmente devido aos efeitos sedativos da mesma. As outras doses não alteraram o ganho de peso e ingesta de ração. Nenhuma das doses de VAL alterou qualquer parâmetro comportamental, urinário, bioquímico, hematológico, anatômico ou histológico. Em conclusão, estes resultados demonstram pela primeira vez que valepotriatos, uma classe especial de terpenos que ocorrem apenas no gênero Valeriana, apresentam atividade anti-inflamatória periférica e são seguros em doses pré-clínicas eficazes, por via oral. / A previous study by our research group demonstrated that an enriched fraction obtained from the aerial and subterranean parts of V. glechomifolia submitted to supercritical CO2 extraction (VAL) shows antidepressant-like effect and prevented LPS-induced sickness behavior. Also, some studies revealed anti-inflammatory properties of V.wallichii and V.amurensis. Altogether, these findings suggest that the valepotriates scaffold might be useful to develop new antidepressant and antiinflammatory drugs. However, data about the toxicity, safety and anti-inflammatory activity of valepotriates from V. gelchomifolia are still scarce. Considering this, the aim of this study was to investigate the peripheral anti-inflammatory activity and the oral acute and repeated toxicity of VAL. The anti-inflammatory activity was assessed by using the formalin test in CF1 mice and Wistar rat’s leukocytes migration assay. Besides, the toxicity studies followed the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) toxicity studies guidelines 423 and 407. Different groups of mice were treated with VAL (1, 10 and 30 mg/kg), diclofenac 50 mg/kg (positive control) or saline (negative control) 1 h before the formalin injection. In the chemotaxis assay, the leukocytes were treated with a range of 0.1-1.0 μg/mL of VAL, indomethacin or diclofenac (1 μg/mL). In the acute toxicity, three CF1 mice were treated with a single dose of VAL (2000 mg/kg, p.o.) and observed for 14 days. To perform the repeated toxicity study, separated group of animals (n=10) received single daily doses of VAL (30, 150 and 300 mg/kg, p.o.) or vehicle during 28 days. In the formalin test, VAL inhibited the nociceptive behavior in the late phase in a dose dependent manner at 30mg/kg dose. The effect of the VAL highest dose was comparable to diclofenac 50 mg /kg (p.o.). VAL (0.1 - 1 μg/mL) inhibited the leukocyte migration induced by LPS (65 μg/mL) in a concentration dependent manner. This antichemotatic effect was comparable to indomethacin (0.1 – 1μg/mL) and better than diclofenac (1 μg/mL) effect. In the acute toxicity study only one death was detected, which classify VAL as safe (category 5), according to OECD-guideline 423. The repeated dose toxicity study demonstrated that VAL 300 mg/kg delayed the weight gain and reduced the food consumption in the first week, probably due to sedative effects. The other doses had no effect on weight gain and food consumption. None of doses altered any behavioral, urinary, biochemical, hematological, anatomic or histological parameters. In conclusion, these results demonstrate for the first time that valepotriates, a special class of terpenes occurring only in Valeriana genus, present peripheral anti-inflammatory activity and are safe at effective pre-clinical doses, by oral route.

Um estudo prévio de nosso grupo de pesquisa demonstrou que uma fração eriquecida em valepotriatos obtida a partir de partes aéreas e subterrâneas de V. glechomifolia submetida à extração com CO2 supercrítico (VAL) possui efeito antidepressivo e prevenção do comportamento de doente (sickness behavior) induzido por LPS. Além disso, alguns estudos revelaram propriedades antiinflamatórias de V.wallichii e de V.amurensis. Estes dados da literatura sugerem que os valepotriatos podem ser utilizados no desenvolvimento de novos farmácos. Entretanto, dados sobre toxicidade, segurança e atividade anti-inflamatória de valepotriatos ainda são escassos. Considerando isso, o objetivo deste estudo foi investigar a atividade anti-inflamatória periférica e a toxicidade oral aguda e de doses repetidas de VAL. A atividade anti-inflamatória foi avaliada por meio do teste de formalina em camundongos CF1 e o ensaio de migração de leucócitos em ratos Wistar. Além disso, os estudos de toxicidade seguiram as normativas 423 e 407 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD). Diferentes grupos de camundongos foram tratados com VAL (1, 10 e 30 mg/kg), diclofenaco 50 mg/kg (controle positivo) ou saline (controle negativo) 1 h antes da injeção de formalina. No ensaio de quimiotaxia, os leucócitos foram tratados com concentrações de 0,1-1,0 μg/mL de VAL, indometacina ou diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda, três camundongos CF1 machos foram tratados com uma dose única de VAL (2000 mg/kg, v.o.) e observados durante 14 dias. Já para o estudo de toxicidade de doses repetidas, diferentes grupos de animais (n = 10) receberam doses únicas diárias de VAL (30, 150 e 300 mg/kg, v.o.) ou veículo durante 28 dias. No teste de formalina, VAL inibiu o comportamento do tipo nociceptivo na segunda fase do teste de forma dose-dependente. O efeito da dose mais elevada de VAL foi comparável com o diclofenaco na dose de 50 mg/kg (v.o.). VAL (0,1-1 μg/mL) também inibiu a migração de leucócitos induzida por LPS (65 μg/mL) de modo dependente da concentração. Este efeito foi comparável ao efeito de indometacina (0,1 - 1 μg/mL) e superior ao efeito do diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda apenas uma morte foi detectada, o que classifica VAL como segura (categoria 5), de acordo com a OECD-normativa 423. O estudo toxicidade de doses repetidas demonstrou que VAL na dose de 300 mg/kg retardou o ganho de peso e reduziu o consumo de ração dos animais deste grupo na primeira semana de tratamento, provavelmente devido aos efeitos sedativos da mesma. As outras doses não alteraram o ganho de peso e ingesta de ração. Nenhuma das doses de VAL alterou qualquer parâmetro comportamental, urinário, bioquímico, hematológico, anatômico ou histológico. Em conclusão, estes resultados demonstram pela primeira vez que valepotriatos, uma classe especial de terpenos que ocorrem apenas no gênero Valeriana, apresentam atividade anti-inflamatória periférica e são seguros em doses pré-clínicas eficazes, por via oral. / A previous study by our research group demonstrated that an enriched fraction obtained from the aerial and subterranean parts of V. glechomifolia submitted to supercritical CO2 extraction (VAL) shows antidepressant-like effect and prevented LPS-induced sickness behavior. Also, some studies revealed anti-inflammatory properties of V.wallichii and V.amurensis. Altogether, these findings suggest that the valepotriates scaffold might be useful to develop new antidepressant and antiinflammatory drugs. However, data about the toxicity, safety and anti-inflammatory activity of valepotriates from V. gelchomifolia are still scarce. Considering this, the aim of this study was to investigate the peripheral anti-inflammatory activity and the oral acute and repeated toxicity of VAL. The anti-inflammatory activity was assessed by using the formalin test in CF1 mice and Wistar rat’s leukocytes migration assay. Besides, the toxicity studies followed the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) toxicity studies guidelines 423 and 407. Different groups of mice were treated with VAL (1, 10 and 30 mg/kg), diclofenac 50 mg/kg (positive control) or saline (negative control) 1 h before the formalin injection. In the chemotaxis assay, the leukocytes were treated with a range of 0.1-1.0 μg/mL of VAL, indomethacin or diclofenac (1 μg/mL). In the acute toxicity, three CF1 mice were treated with a single dose of VAL (2000 mg/kg, p.o.) and observed for 14 days. To perform the repeated toxicity study, separated group of animals (n=10) received single daily doses of VAL (30, 150 and 300 mg/kg, p.o.) or vehicle during 28 days. In the formalin test, VAL inhibited the nociceptive behavior in the late phase in a dose dependent manner at 30mg/kg dose. The effect of the VAL highest dose was comparable to diclofenac 50 mg /kg (p.o.). VAL (0.1 - 1 μg/mL) inhibited the leukocyte migration induced by LPS (65 μg/mL) in a concentration dependent manner. This antichemotatic effect was comparable to indomethacin (0.1 – 1μg/mL) and better than diclofenac (1 μg/mL) effect. In the acute toxicity study only one death was detected, which classify VAL as safe (category 5), according to OECD-guideline 423. The repeated dose toxicity study demonstrated that VAL 300 mg/kg delayed the weight gain and reduced the food consumption in the first week, probably due to sedative effects. The other doses had no effect on weight gain and food consumption. None of doses altered any behavioral, urinary, biochemical, hematological, anatomic or histological parameters. In conclusion, these results demonstrate for the first time that valepotriates, a special class of terpenes occurring only in Valeriana genus, present peripheral anti-inflammatory activity and are safe at effective pre-clinical doses, by oral route.

Um estudo prévio de nosso grupo de pesquisa demonstrou que uma fração eriquecida em valepotriatos obtida a partir de partes aéreas e subterrâneas de V. glechomifolia submetida à extração com CO2 supercrítico (VAL) possui efeito antidepressivo e prevenção do comportamento de doente (sickness behavior) induzido por LPS. Além disso, alguns estudos revelaram propriedades antiinflamatórias de V.wallichii e de V.amurensis. Estes dados da literatura sugerem que os valepotriatos podem ser utilizados no desenvolvimento de novos farmácos. Entretanto, dados sobre toxicidade, segurança e atividade anti-inflamatória de valepotriatos ainda são escassos. Considerando isso, o objetivo deste estudo foi investigar a atividade anti-inflamatória periférica e a toxicidade oral aguda e de doses repetidas de VAL. A atividade anti-inflamatória foi avaliada por meio do teste de formalina em camundongos CF1 e o ensaio de migração de leucócitos em ratos Wistar. Além disso, os estudos de toxicidade seguiram as normativas 423 e 407 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD). Diferentes grupos de camundongos foram tratados com VAL (1, 10 e 30 mg/kg), diclofenaco 50 mg/kg (controle positivo) ou saline (controle negativo) 1 h antes da injeção de formalina. No ensaio de quimiotaxia, os leucócitos foram tratados com concentrações de 0,1-1,0 μg/mL de VAL, indometacina ou diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda, três camundongos CF1 machos foram tratados com uma dose única de VAL (2000 mg/kg, v.o.) e observados durante 14 dias. Já para o estudo de toxicidade de doses repetidas, diferentes grupos de animais (n = 10) receberam doses únicas diárias de VAL (30, 150 e 300 mg/kg, v.o.) ou veículo durante 28 dias. No teste de formalina, VAL inibiu o comportamento do tipo nociceptivo na segunda fase do teste de forma dose-dependente. O efeito da dose mais elevada de VAL foi comparável com o diclofenaco na dose de 50 mg/kg (v.o.). VAL (0,1-1 μg/mL) também inibiu a migração de leucócitos induzida por LPS (65 μg/mL) de modo dependente da concentração. Este efeito foi comparável ao efeito de indometacina (0,1 - 1 μg/mL) e superior ao efeito do diclofenaco (1 μg/mL). No estudo de toxicidade aguda apenas uma morte foi detectada, o que classifica VAL como segura (categoria 5), de acordo com a OECD-normativa 423. O estudo toxicidade de doses repetidas demonstrou que VAL na dose de 300 mg/kg retardou o ganho de peso e reduziu o consumo de ração dos animais deste grupo na primeira semana de tratamento, provavelmente devido aos efeitos sedativos da mesma. As outras doses não alteraram o ganho de peso e ingesta de ração. Nenhuma das doses de VAL alterou qualquer parâmetro comportamental, urinário, bioquímico, hematológico, anatômico ou histológico. Em conclusão, estes resultados demonstram pela primeira vez que valepotriatos, uma classe especial de terpenos que ocorrem apenas no gênero Valeriana, apresentam atividade anti-inflamatória periférica e são seguros em doses pré-clínicas eficazes, por via oral. / A previous study by our research group demonstrated that an enriched fraction obtained from the aerial and subterranean parts of V. glechomifolia submitted to supercritical CO2 extraction (VAL) shows antidepressant-like effect and prevented LPS-induced sickness behavior. Also, some studies revealed anti-inflammatory properties of V.wallichii and V.amurensis. Altogether, these findings suggest that the valepotriates scaffold might be useful to develop new antidepressant and antiinflammatory drugs. However, data about the toxicity, safety and anti-inflammatory activity of valepotriates from V. gelchomifolia are still scarce. Considering this, the aim of this study was to investigate the peripheral anti-inflammatory activity and the oral acute and repeated toxicity of VAL. The anti-inflammatory activity was assessed by using the formalin test in CF1 mice and Wistar rat’s leukocytes migration assay. Besides, the toxicity studies followed the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) toxicity studies guidelines 423 and 407. Different groups of mice were treated with VAL (1, 10 and 30 mg/kg), diclofenac 50 mg/kg (positive control) or saline (negative control) 1 h before the formalin injection. In the chemotaxis assay, the leukocytes were treated with a range of 0.1-1.0 μg/mL of VAL, indomethacin or diclofenac (1 μg/mL). In the acute toxicity, three CF1 mice were treated with a single dose of VAL (2000 mg/kg, p.o.) and observed for 14 days. To perform the repeated toxicity study, separated group of animals (n=10) received single daily doses of VAL (30, 150 and 300 mg/kg, p.o.) or vehicle during 28 days. In the formalin test, VAL inhibited the nociceptive behavior in the late phase in a dose dependent manner at 30mg/kg dose. The effect of the VAL highest dose was comparable to diclofenac 50 mg /kg (p.o.). VAL (0.1 - 1 μg/mL) inhibited the leukocyte migration induced by LPS (65 μg/mL) in a concentration dependent manner. This antichemotatic effect was comparable to indomethacin (0.1 – 1μg/mL) and better than diclofenac (1 μg/mL) effect. In the acute toxicity study only one death was detected, which classify VAL as safe (category 5), according to OECD-guideline 423. The repeated dose toxicity study demonstrated that VAL 300 mg/kg delayed the weight gain and reduced the food consumption in the first week, probably due to sedative effects. The other doses had no effect on weight gain and food consumption. None of doses altered any behavioral, urinary, biochemical, hematological, anatomic or histological parameters. In conclusion, these results demonstrate for the first time that valepotriates, a special class of terpenes occurring only in Valeriana genus, present peripheral anti-inflammatory activity and are safe at effective pre-clinical doses, by oral route.

Species of Valerianaceae in South America represent one of the best examples of rapid diversification on a continental scale. The phylogeny of Valerianaceae has received a lot of attention within the last 10 years, but relationships among the South American species are fairly unresolved. Results from previous studies have not been well resolved with traditional genetic markers, most likely due to its recent and rapid radiation. Species in this clade exhibit a variety mating systems and inflorescence types. For the first part of this research I used several traditional plastid markers, and 3 new low copy nuclear markers to better resolve the phylogeny and then explore mating system evolution within the clade. For the second part of this research I collected high-throughput “next-generation” genomic sequence data from reduced representation libraries obtained using genotyping-by-sequencing (GBS) protocols, along with several phylogenetic methods, to try to further resolve the phylogeny of this group.

Sömnstörningar beror på störningar av de faktorer som normalt leder till sömn, där individen har svårigheter att somna och upplever då sömnlösa nätter. Sömnstörningar är vanligt förekommande i befolkningen och förekommer i olika former där insomni (sömnlöshet) är den typ som detta arbete har baserats på. Insomni är ett tillstånd som kan behandlas med både det växtbaserade läkemedlet Valeriana och det bensodiazepinliknande läkemedlet Zolpidem. Valeriana (vänderot) är en flerårig ört där dess jordstam används för produktion av läkemedel. Valeriana förekommer i olika beredningar, har använts vid behandling av insomningsbesvär under flera hundra år och verkar ha en lugnande/hypnotisk effekt. Valeriana säljs även receptfritt. Zolpidem ingår i gruppen hypnotika och är ett sömnmedel som har snabbverkande effekt. Läkemedlet verkar på liknande sätt som bensodiazepiner, där den kemiska strukturen skiljer dessa läkemedel åt. Syftet med detta examensarbete är att undersöka vilket av dessa 2 läkemedel som mest effektivt förbättrar sömnen hos personer med insomni, genom att separat jämföra läkemedlen med placebo. Vidare bedöms om skillnader finns mellan läkemedlens biverkningar. Arbetet baserades på 6 relevanta studier som hittades genom sökning på databasen PubMed samt OneSearch via Linnéuniversitets bibliotek. Slutsatsen av examensarbetet är att Zolpidem mer effektivt förbättrar sömnen hos personer med sömnlöshet, när Zolpidem och Valeriana var sig har jämförts med placebo. Inga av läkemedlen hade några allvarliga biverkningar, läkemedlen hade också liknande biverkningar med undantag för enstaka sällsynta incidenter hos Zolpidem. Zolpidem hade en bibehållen effekt med tiden. Zolpidem rekommenderas för behandling av personer med sömnlöshet eftersom detta läkemedel behandlar symtomen mer effektivt. / Sleep disorders come from disruptions in factors that precedes sleep, where the individual has an inability to fall asleep and thus experiences sleepless nights.Sleep disorders are a common occurrence and come in different shapes where insomnia is the type this project will focus on. Insomnia is a condition that can be treated with both the herbal medicine Valerian and the drug Zolpidem that is similar to benzodiazepine.Valerian is a perennial herb where its earth stem is used in drug manufacturing. Valerian comes in different preparations, has been used in treatment of sleep difficulties during centuries and seems to have a hypnotic effect. Valerian is also a prescription free drug. Side effects due to the use of Valerian may be gastrointestinal symptoms such as nausea and abdominal pain. Overall side effects from use of this herbal are rare.Zolpidem is a hypnotic with a fast-acting effect. The drug works in similar ways to benzodiazepine but the chemical structure differs from benzodiazepine. Side effects that may occur include amnesia and sleep walking behavior. Increased anxiety, restlessness and mood swings are common side effects from use of Zolpidem.The purpose of this project is to investigate which of these two drugs are more effective at improving sleep in people with insomnia, by separately comparing the drugs to placebo. Further on assessments were made regarding the differences between the drugs side effects. This project is based on six relevant studies found through the database PubMed and OneSearch through the library of university of Linnaeus. Results of the studies showed that Valerian did not improve sleep compared to placebo in people with insomnia. Zolpidem, however, improved sleep in these people compared to placebo. No serious adverse events occurred with either of the drugs.This project concludes that Zolpidem is more effective at improving sleep in insomniacs, when Zolpidem and Valerian were individually compared to placebo. The drugs had similar adverse events, and none of them were serious. Zolpidem did however have a few rare incidents regarding adverse events. Zolpidem had a retained effect over time. Zolpidem is recommended for treating insomniacs since this drug has displayed greater efficacy in treating the symptoms.

The main topic of this work is food supplements, their legislation and other theory connected with them, the main focus is on plant nutraceuticals, of which are chosen food supplements marketed to support immunity system - echinacea, sea buckthorn and oyster mushroom, food supplements to support psyche - St. John's wort, ginkgo and valerian and dietary supplements to support body fitness - tribulus, garcinia and psyllium. Subsequently, the topic focuses on the marketing of nutraceuticals, its modern ways and the possibilities of increasing the students' awareness in this field through the principles of media education. In the practical part, 112 students aged 15-19 are presented with a lecture presenting the topic and inviting students to raise their interest in the subject. The feedback of the lecture is provided by a questionnaire whose questions correspond to the hypotheses set by the author. KEYWORDS nutraceuticals, media education, marketing, Echinacea, Garcinia, Pleurotus, Hippophae, Gingko, Plantago, Hypericum, Valeriana, Tribulus

Submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Technology in Homoeopathy, Durban University of Technology, Durban, South Africa, 2018. / Research Problem Statement Premenstrual dysphoric disorder (PMDD) is a severe form of premenstrual syndrome (PMS) that involves a combination of emotional and physical symptoms that result in significant functional impairment. PMDD can be debilitating and there are multiple treatment options available, but these are not without side effects. Although complimentary or alternative medicine may be beneficial in treating PMDD, however, there is not enough data available to validate their effectiveness. This study aimed at comparing and determining the efficacy of a homoeopathic mother tincture complex (Vitex agnus castus, Melissa officinalis and Valeriana officinalis) compared to placebo in the management of PMDD. Methodology A sample size of 30 consenting female participants with PMDD who met the inclusion criteria as set out in the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. The duration of the study was three months for each participant. Participants were randomly divided into experimental and placebo groups with three consultations over the study period where Kessler Psychological Distress Scale and Visual Analogue Scale were applied. Non-parametric and inferential analysis of data were performed to analyse and compare the effects of treatment and time on symptoms over the three consultation periods (α.05). Results Results for both scales showed no statistical significance in the interaction between time and treatment. The results showed no statistical differences between the control and experimental group in the management of PMDD. However, the mean value measured in the experimental group were consistently lower than the control. Conclusion The conclusion derived from this study is that the homoeopathic complex studied is not effective in the treatment of PMDD. None of the results showed significant differences between the treatment and the placebo group trials. Further studies are highly recommended in this field. / M

The main topic of this work is food supplements, their legislation and other theory connected with them, the main focus is on plant nutraceuticals, of which are chosen food supplements marketed to support immunity system - echinacea, sea buckthorn and oyster mushroom, food supplements to support psyche - St. John's wort, ginkgo and valerian and dietary supplements to support body fitness - tribulus, garcinia and psyllium. Subsequently, the topic focuses on the marketing of nutraceuticals, its modern ways and the possibilities of increasing the students' awareness in this field through the principles of media education. In the practical part, 112 students aged 15-19 are presented with a lecture presenting the topic and inviting students to raise their interest in the subject. The feedback of the lecture is provided by a questionnaire whose questions correspond to the hypotheses set by the author. KEYWORDS nutraceuticals, media education, marketing, Echinacea, Garcinia, Pleurotus, Hippophae, Gingko, Plantago, Hypericum, Valeriana, Tribulus