In vivo and in vitro evaluation of the antimalarial activity of Caesalpinia pluviosa and its active fraction analysis

Para superar o problema do aumento de resistência às drogas, os medicamentos tradicionais são fontes importantes na investigação de potenciais novos antimaláricos. Caesalpinia pluviosa, mais conhecida como 'sibipiruna', é originária do Brasil e estudos mostraram que este gênero apresenta várias propriedades farmacológicas, incluindo a atividade antimalárica. O extrato bruto obtido da casca foi submetido ao fracionamento com diferentes solventes resultando em sete frações. Para avaliar a citotoxicidade do extrato e frações em células MCF-7 foi realizado o ensaio de MTT. Essas amostras foram testadas in vitro contra P. falciparum cloroquino sensível (3D7) e resistente (S20) e in vivo em camundongos infectados por P. chabaudi. A interação da fração etanólica 100% de C. pluviosa com o artesunato foi avaliado e análises de espectrometria de massas foram realizados. As frações etanólica 100% e metanólica 50% apresentaram atividade antimalárica significativa em concentrações não tóxicas, e o ensaio de interação medicamentosa do artesunato com a fração etanólica 100% foi sinérgico. Essa fração foi capaz de inibir significativamente a parasitemia dos animais de forma dose dependente após 4 dias de tratamento (0-3 dia pós infecção). Além disso, análise de espectrometria de massas revelou a presença do íon m/z 303.0450, sugerindo a presença de quercetina. No entanto, em uma segunda análise com o padrão de quercetina mostrou íons diferentes como m/z 137 e 153. Nossos resultados mostram que a fração etanólica 100% de C. pluviosa apresentou atividade antimalárica in vitro em concentrações não tóxicas e esse efeito foi potencializado com a presença de artesunato. Além disso, essa atividade antimalárica foi também sustentada após o tratamento in vivo de camundongos infectados. Finalmente, as análises de espectrometria de massas sugerem que um novo composto, provavelmente um isômero da quercetina, possa estar relacionado à atividade antimalárica da fração etanólica 100%To overcome the problem of increasing drug resistance traditional medicines are an important source for investigation of potential new antimalarials. Caesalpinia pluviosa, commonly named 'sibipiruna', is originated from Brazil and studies showed that this genus present multiple therapeutic properties, including antimalarial activity. Crude extract obtained from stem bark was purified with different solvents, resulting in seven fractions. MTT assay was performed to evaluate cytotoxicity in MCF-7 cells. The crude extract and its fractions were tested in vitro against chloroquine-sensitive (3D7) and -resistant (S20) strains of Plasmodium falciparum and in vivo in P. chabaudi-infected mice. In vitro interaction with artesunate and C. pluviosa fraction was assessed and mass spectrometry analyses were conducted. At non-toxic concentrations the 100% ethanolic and 50% methanolic fractions presented significant antimalarial activity against both 3D7 and S20 strains, and drug interaction assays with artesunate showed a synergistic effect with 100% ethanolic fraction. This fraction was able to inhibit mice parasitemia significantly and in a dose dependent manner after 4 days treatment (0-3 post-infection). Moreover, mass spectrometry analyses revealed the presence of an ion corresponding to m/z 303.0450, suggesting the presence of quercetin. However, a second set of analyses, with the standard quercetin, showed distinct ions of m/z 137 and 153. Our findings show that the 100% ethanolic fraction of C. pluviosa exhibited antimalarial activity in vitro at non-toxic concentrations and this effect was potentiated with the presence of artesunate. Moreover, this antimalarial activity was also sustained in vivo after treatment of infected mice. Finally, mass spectrometry analyses suggest a new compound, most likely an isomer of quercetin, related with antimalarial activity of the 100% ethanolic fractio