As doenças tropicais endêmicas representam um grave problema sócio-econômico, no Brasil e no mundo. A leishmaniose insere-se neste quadro. Considerando o surgimento da resistência dos parasitas e a séria toxicidade da terapêutica convencional, a busca de novas alternativas é urgente. A família Annonaceae tem mostrado ser rica fonte de compostos com atividade antiprotozoária. Neste contexto, Annona squamosa L. foi selecionada. Sendo mais conhecida como \"fruta-do-conde\", apresenta uso na medicinal popular, como: antihelmíntica e no combate aos ectoparasitas. Entre os principais metabólitos secundários da espécie, citam-se: alcalóides isoquinolínicos, acetogeninas, flavonóides e óleo volátil. A atividade biológica de A. squamosa tem sido investigada, entretanto, aquela referente à ação antileishmania permaneceu inexplorada, até o presente trabalho, no qual foram avaliadas amostras referentes aos alcalóides totais, ao extrato hidroetanólico, aos infusos e frações orgânicas dos extratos obtidos, a partir de: folhas, pericarpos, sementes e arilos, coletados em quatro fases anuais. Os ensaios in vitro foram realizados frente às formas promastigotas de Leishmania amazonensis, tendo-se realizado, em paralelo, avaliação da citotoxicidade in vitro frente a células epiteliais humanas. Os mesmos extratos foram submetidos ao estudo químico para acompanhamento da variação sazonal qualitativa e quantitativa de classes de componentes e seus marcadores, selecionados por sua ação antileishmania potencial. As análises abrangeram alcalóides, flavonóides, polifenóis totais e taninos, tendo-se empregado as técnicas cromatográficas (CLAE, CCD) e a espectrofotométrica. Em complementação, efetuou-se o estudo morfoanatômico de folha. Os resultados serviram de estímulo para a continuidade do estudo visando ao isolamento de compostos bioativos. / Leishmaniasis, as well as other protozoal tropical endemic diseases, remains a serious Public Health problem all over the world. New altematives for their treatment are urgently needed, since the parasite resistance is increasing and the high toxicity of the conventional medicines reduces its patient adherence. In last decades, several vegetal species from the Annonaceae family showed to be a rich source of potential antiprotozoal metabolites. Therefore, Annona squamosa L. was selected. Although is largely known for its fleshy and flavorous fruits called \"pinhas\" and \"fruta do conde\", some medicinal properties have been attributed to different plant parts including the antihelminthic and against ectoparasites. The main secondary metabolites found in the species were: isoquinoline alkaloids, acetogenins, flavonoids and volatil oil. In this work, the in vitro antileishmanial activity was investigated for the total alkaloid and hidroalcoholic extracts, infuses and organic fractions from leaves, fruits, seeds and arils of A.squamosa collected in the four anuual phases. In vitro tests were also performed to evaluate the cytotoxic activity of extracts. Qualitative or quantitative analyses of alkaloids, total phenolics, total flavonoids and tannins were done by HPLC, spectrophotometric and TLC methods. The morphoanatomical study of leaves was also presented and illustrated by photos and photomicrographies. The results have encouraged deeper researches and further isolation of bioactive compounds.

A Senna occidentalis é uma leguminosa nativa das Américas largamente distribuída e utilizada popularmente em regiões tropicais do mundo, apresentando relevância na busca de novos produtos naturais biologicamente ativos. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da atividade antimicrobiana e citotóxica de extratos aquosos das sementes e suas trações protéicas, bem como dos extratos hidroalcoólicos das sementes e das partes aéreas dessa planta, visando a sua utilização em preparações tópicas. As atividades antibacteriana e antifúngica, frente aos microrganismos padrões farmacêuticos, foram avaliadas pela técnica de diluição em meios líquidos, adaptada para microplacas. A citotoxicidade das amostras ativas foi avaliada pelo teste do MTS, empregando-se cultura de fibroblastos NIH-3T3. Como resultado, o extrato hidroalcoólico de sementes a 0,3% (p/v) foi o que melhor demonstrou potencial antimicrobiano, além de toxicidade adequada, podendo ser um candidato para o uso como um antimicrobiano ou conservante de preparações tópicas. / Senna occidentalis is a native leguminous from America widely spread in tropical regions of the world and employed in folk medicine, showing a great importance on the search of new bioactive natural products. The aim of the present work was to evaluate the antimicrobial and cytotoxic activities of the aqueous extract seeds\' and its protein fractions, as well the hydro-alcoholic extracts seeds\' and aerial parts from this plant, considering its possible use in topic preparations. The antibacterial and antifungal activities, against the pharmaceutical standard microorganisms, were evaluated by broth dilution technique, adapted to microplates. The cytotoxicity of active samples was evaluated by the cellular viability test with MTS employing NIH-3T3 fibroblasts cell culture. As a result, the hydro-alcoholic extract seeds\' 0,3% (w/v) demonstrated a better antimicrobial potential and a suitable toxicity. In such case, this extract could be a candidate for the use as antimicrobial or preservative of topic preparations.

M.Sc. (Botany) / A few poorly studied Cape herbal medicinal plants of historic and potential commercial interest which form part of the traditional medicine system of the Cape Region have been selected for this study. These are Centella glabrata L., Olea europaea L. subsp. africana (Mill.), Rafnia amplexicaulis (L.) Thunb. and Tulbaghia alliacea L.f. Centella C. asiatica is mainly used to treat skin conditions and wounds, tuberculosis and coughs and cooked and eaten as a vegetable in South Africa. The treatment of heartburn in the Wild Coast is a recent record. Decoctions of the leaves and stalks of C. glabrata were used for treating diarrhea and dysentery by the early Cape settlers. C. stenophylla or “klipdagga” is used in the treatment of high blood pressure and diabetes in the Still Bay area. This is also a recent new record. The anatomy of the few Centella species studied differed dramatically both in the leaf lamina and the petiole and could be used to differentiate between the species studied. A wider study would be very interesting and could be useful to distinguish between the species. This could have great potential as the ca. 45 species of Centella are often very difficult to distinguish from one another.

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O estudo farmacognóstico comparativo das folhas de duas espécies de capuchinha, T. majus e de T. pentaphyllum, constituiu o escopo deste trabalho Artigos científicos sobre a espécie T. majus reportam a atividade antibacteriana, antifúngica, antiviral e antitumoral, devidas ao benzilisotiocianato, presente nos órgãos aéreos da espécie. Na medicina popular, também é utilizada para \"afinar\" o sangue. O efeito anticoagulante é de grande importância para indivíduos predispostos a distúrbios hemostáticos. No âmbito farmacológico, foram avaliadas, in vitro, as atividades anticoagulante sobre o plasma humano e antileishmania dos extratos e das frações. O benzilisotiocianato não apresentou atividade anticoagulante nem anti-leishmania. Foi observada atividade anticoagulante nos ensaios com os extratos e as frações hidrofílicas de T.majus e de T. pentaphyllum e a ausência de efeito destes sobre a viabilidade da forma promastigota de Leishmania chagasi. Os resultados apontam os flavonóides como os responsáveis pelo prolongamento do tempo de trombina provocado pelos extratos de T.majus e T. pentaphyllum. / The aim of this work was the pharmacognostic comparative study of leaves and flowers of nasturtium: Tropaeolum majus e Tropaeolum pentaphyllum. Scientific articles report the antibacterial, antiviral and antitumoral activity due to benzyl-isothiocianate, wich is present in the aerial organs of both species. Folk medicine uses leaves extract of T. majus to \"thin\" the blood. Anticoagulant effect is of great importance for predisposed individuals to haemostatic disturbances. Hidroalcoholic extracts of leaves and flowers of T. majus and T. pentaphyllum were appraised for the anticoagulant and anti-leishmania activities. The benzyl-isothiocianate neither presented anticoagulant activity nor anti-leishmania. Anticoagulant activity was observed in the essays with the extracts and the hidrofilic fractions of both species. The extracts and benzyl-isothiocianate showed no activity against Leishmania chagasi. The results allowed conclude that flavonoids are responsible for the prolongation of thrombin time (TT), provoked by the extracts of T. majus e T. pentaphyllum.

Na busca por espécies vegetais com atividade antileishmania, selecionaram-se, para o estudo, duas espécies bem conhecidas da família Asteraceae: Artemisia annua L. e Bidens pilosa L. Ambas são reconhecidamente utilizadas na medicina popular, como antiprotozoárias. Apesar de terem sido amplamente estudadas em diversos aspectos, alguns permaneceram inexplorados, até o momento, e foram abordados, neste trabalho. As duas espécies foram analisadas quanto aos aspectos químico e biológico de extratos (hidroetanólico e infuso) e frações orgânicas selecionados, em função da atividade antileishmania in vitro, frente às formas promastigotas de Leishmania amazonensis. Os extratos foram obtidos a partir de órgãos vegetais, em estados de conservação diferentes (in natura, droga) e coletados em fenofases distintas. Extratos e frações orgânicas das espécies estudadas mostraram promissora atividade antileishmania in vitro e baixo nível de citotoxicidade in vitro em células epiteliais humanas (HEP-2). No estudo químico dos extratos e frações bioativos, realizaram-se análises qualitativas e/ou quantitativas de terpenos, flavonóides e de marcadores específicos (artemisinina, quercetina e rutina), avaliando-se a variação da composição dos mesmos, nas diferentes fenofases consideradas. Discutiram-se as possíveis relações existentes entre a composição química e a atividade biológica verificada. Aspectos inéditos do estudo morfoanatômico de partes aéreas de A. annua foram descritos. / Plants are potential sources of new antileishmanial drugs. Two well-known antiprotozoal species were selected, from the Asteraceae family, for this study: Artemisia annua L and Bidens pilosa L. Despite the traditional and scientific accumulated knowledge, some aspects were not investigated before and were the subject of this work. Several extracts (infusions and ethanol 96 °GL) and selected fractions from both species were evaluated according to the different parameters, such as: plant organs and/or parts, growth stages and drying state of starting materials (fresh, drug). Fractions were selected among those more active against promastigotes of Leishmania amazonensis. Ethanol extracts and their fractions showed a high level of in vitro antileishmanial activity and a low cytotoxicity on epithelial human cells (HEP-2). Qualitative and/or quantitative analysis of extracts and fractions were performed for terpenes, flavonoids and selected markers (artemisinin, quercetin and rutin) in order to characterize them and evaluate variations during the different growth stages. Correlations of the chemical composition and the biological activity were discussed. The main anatomical characters of the aerial parts of A. annua were described for the first time and illustrated by photomicrographs.

A glicação é uma reação não enzimática que ocorre entre proteínas e açúcares redutores e, é responsável pela formação de adultos e de ligações cruzadas entre proteínas, como por exemplo: a pentosidina, produto final de glicação avançada que se acumula em vários tecidos ao longo do tempo. A glicação é deletéria para o organismo e está associada a modificações estruturais em proteínas e alterações de suas funções específicas, tais como: atividade enzimática, capacidade de ligação e tempo de vida de proteínas, além de ser responsável pela produção de espécies reativas de oxigênio (EROS). O mecanismo de formação da pentosidina envolve reações oxidativas e, uma das estratégias para minimizá-Ia é o aumento da atividade antioxidante nos tecidos. A pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq) demonstrou atividade antioxidante in vitro e in vivo quando aplicada sobre a pele. Essa atividade foi atribuída ao 4-nerolidilcatecol (4-NC), que se mostrou 10 vezes mais potente que o α-tocoferol. Os extratos de pariparoba também inibiram a lipoperoxidação espontânea da pele em camundongos sem pelo. Neste trabalho empregou-se o modelo de glicação de albumina de soro bovino (BSA) frente à D-ribose, com avaliação da fluorescência produzida pela pentosidina formada na reação. Avaliou-se igualmente a atividade do 4-NC em diferentes concentrações sobre a reação de glicação da BSA em presença de D-ribose após 24 horas, empregando-se a aminoguanidina como controle positivo. Nas condições experimentais o 4-NC não foi capaz de inibir a reação de glicação, ao contrário da aminoguanidina. Foi também utilizado modelo para avaliação da propriedade contrátil de fibroblastos em matriz tridimensional de gel de colágeno, glicado e não glicado com D-ribose. O 4-NC na concentração de 100 µM permitiu a manutenção da propriedade contrátil de fibroblastos em gel colágeno glicado. Estudos de glicação em maiores períodos de tempo devem ser realizados visando a confirmar a possível atividade anti-glicação deste composto. / Glycation is a non enzymatic reaction which occurs between proteins and reductor sugars, responsible for the formation of adducts and crosslinkers between proteins, such as, pentosidine, an advanced glycation end-product (AGE) which accumulates in many tissues during aging. AGEs accumulation is deleterious to the body and is associated with structural modifications in proteins and imbalance in their specific functions, such as: enzymatic activity, binding capacity, protein turnover and also responsible for the production of reactive oxygen species (ROS). The mechanism of pentosidine formation involves oxidative reactions. One of the strategies to reduce pentosidine formation is by increasing antioxidant activity in tissues. Pariparoba (Pothomorphe umbellata (L.) Miq. has showed antioxidant activity in vitro and in vivo when applied on the skin. This activity was attributed to 4-nerolydilcatechol (4-NC), which is 10 times more potent than α-tocopherol. Extracts of Pariparoba also inhibited the spontaneous lipid peroxidation in the skin of hairless mice. In this work, the bovine serum albumin (BSA) model for glycation with D-ribose, evaluated by pentosidine fluorescence spectroscopy was employed. The activity of 4¬NC was evaluated in different concentrations in this model after 24 hours. Aminoguanidine was used as positive control. In this experimental condition, 4-NC was not capable to inhibit the BSA glycation. We also evaluated the contractile properties of fibroblasts on tridimensional matriz of collagen gel glycated or not with D-ribose. 4-NC (100 µM) was able to keep the contractile capacity of fibroblasts in glycated collagen. Studies of glycation in longer periods of time should be made in order to further evaluate the possible anti-glycation activity of this compound.

O estudo farmacognóstico comparativo das folhas de duas espécies de capuchinha, T. majus e de T. pentaphyllum, constituiu o escopo deste trabalho Artigos científicos sobre a espécie T. majus reportam a atividade antibacteriana, antifúngica, antiviral e antitumoral, devidas ao benzilisotiocianato, presente nos órgãos aéreos da espécie. Na medicina popular, também é utilizada para \"afinar\" o sangue. O efeito anticoagulante é de grande importância para indivíduos predispostos a distúrbios hemostáticos. No âmbito farmacológico, foram avaliadas, in vitro, as atividades anticoagulante sobre o plasma humano e antileishmania dos extratos e das frações. O benzilisotiocianato não apresentou atividade anticoagulante nem anti-leishmania. Foi observada atividade anticoagulante nos ensaios com os extratos e as frações hidrofílicas de T.majus e de T. pentaphyllum e a ausência de efeito destes sobre a viabilidade da forma promastigota de Leishmania chagasi. Os resultados apontam os flavonóides como os responsáveis pelo prolongamento do tempo de trombina provocado pelos extratos de T.majus e T. pentaphyllum. / The aim of this work was the pharmacognostic comparative study of leaves and flowers of nasturtium: Tropaeolum majus e Tropaeolum pentaphyllum. Scientific articles report the antibacterial, antiviral and antitumoral activity due to benzyl-isothiocianate, wich is present in the aerial organs of both species. Folk medicine uses leaves extract of T. majus to \"thin\" the blood. Anticoagulant effect is of great importance for predisposed individuals to haemostatic disturbances. Hidroalcoholic extracts of leaves and flowers of T. majus and T. pentaphyllum were appraised for the anticoagulant and anti-leishmania activities. The benzyl-isothiocianate neither presented anticoagulant activity nor anti-leishmania. Anticoagulant activity was observed in the essays with the extracts and the hidrofilic fractions of both species. The extracts and benzyl-isothiocianate showed no activity against Leishmania chagasi. The results allowed conclude that flavonoids are responsible for the prolongation of thrombin time (TT), provoked by the extracts of T. majus e T. pentaphyllum.

Methyl group transfer from S-adenosyl-l-methionine (AdoMet) to various substrates including DNA, proteins, and natural products (NPs), is accomplished by methyltransferases (MTs). Analogs of AdoMet, bearing an alternative S-alkyl group can be exploited, in the context of an array of wild-type MT-catalyzed reactions, to differentially alkylate DNA, proteins, and NPs. This technology provides a means to elucidate MT targets by the MT-mediated installation of chemoselective handles from AdoMet analogs to biologically relevant molecules and affords researchers a fresh route to diversify NP scaffolds by permitting the differential alkylation of chemical sites vulnerable to NP MTs that are unreactive to traditional, synthetic organic chemistry alkylation protocols. The full potential of this technology is stifled by several impediments largely deriving from the AdoMet-based reagents, including the instability, membrane impermeability, poor synthetic yield and resulting diastereomeric mixtures. To circumvent these main liabilities, novel chemoenzymatic strategies that employ methionine adenosyltransferases (MATs) and methionine (Met) analogs to synthesize AdoMet analogs in vitro were advanced. Unstable AdoMet analogs are simultaneously utilized in a one-pot reaction by MTs for the alkylrandomization of NP scaffolds. As cell membranes are permeable to Met analogs, this also sets the stage for cell-based and, potentially, in vivo applications. In order to further address the instability of AdoMet and analogs thereof, MAT-catalyzed reactions utilizing Met and ATP isosteres generated highly stable AdoMet isosteres that were capable of downstream utilization by MTs. Finally, the development, use, and results of a high-throughput screen identified mutant-MAT/Met-analog pairs suitable for postliminary bioorthogonal applications.

The dissertation describes a novel method for plant drug discovery based on mutation and selection of plant cells. Despite the industry focus on chemical synthesis, plants remain a source of potent and complex bioactive metabolites. Many of these have evolved as defensive compounds targeted on key proteins in the CNS of herbivorous insects, for example the insect dopamine transporter (DAT). Because of homology with the human DAT protein some of these metabolites have high abuse potential, but others may be valuable in treating drug dependence. This dissertation redirects the evolution of a native Lobelia species toward metabolites with greater activity at this therapeutic target, i.e. the human DAT. This was achieved by expressing the human DAT protein in transgenic plant cells and selecting gain-of-function mutants for survival on medium containing a neurotoxin that is accumulated by the human DAT. This created a sub-population of mutants with increased DAT inhibitory activity. Some of the active metabolites in these mutants are novel (i.e. not detectable in wild-type cells). Others are cytoprotective, and also protect DAergic neurons against the neurotoxin. This provides proof-of-concept for a novel plant drug discovery platform, which is applicable to many different therapeutic target proteins and plant species.