Antileishmanial activity of extracts from Libidibia ferrea: development of in vitro and in vivo tests

Abstract

ABSTRACT Treatment of cutaneous leishmaniasis (CL) is difficult due to the scarce number of drugs able to eliminate completely the intracellular form of the parasite. In the present study, the aim was to evaluate: i) phytochemical properties of extracts from Libidibia ferrea; ii) antileishmanial activity of extracts from L. ferrea against promastigotes and amastigotes of Leishmania (Leishmania) amazonensis and Leishmania (Viannia) guyanensis; iii) the effects of topical treatment using hydrogel containing active extract of L. ferrea on golden hamsters infected with L. (L.) amazonensis. Extracts from leaves, branches and fruits of L. ferrea were obtained with hexane and methanol and were tested by in vitro assays in promastigotes and murine macrophages J774 experimentally infected with amastigotes of Leishmania. Groups of hamsters with CL received topical treatment with a formulation of extract (10%) hydrogels, 50 mg.day-1 for 40 days. In vitro activity of FrMeOH (methanolic extract from fruits without seeds) resulted in significant reduction of viable promastigotes of L. (L.) amazonensis (IC50 of 15.4 µg.mL-1) and demonstrated inhibition potential of amastigote forms of L. (L.) amazonensis and L. (V.) guyanensis and low cytotoxicity in macrophages. The overall data of topical treatment with extract hydrogels (GelFrMeOH) showed that lesion sizes were significantly reduced (42.78%), with low parasite burden by RT-qPCR and culture analysis by microscopy examination, and with histopathological findings such as lower inflammatory cell infiltration 40 days after treatment. Chemical analysis demonstrated FrMeOH contains high levels of phenolic compounds. The results indicate a possible alternative therapy for CL using phytotherapics.RESUMO O tratamento da leishmaniose cutânea (LC) é de difícil resultado, devido ao escasso número de fármacos capazes de eliminar completamente a forma intracelular do parasita. No presente estudo, objetivou-se avaliar: i) propriedades fitoquímicas dos extratos de Libidibia ferrea; ii) a atividade antileishmania de extratos de L. ferrea contra promastigotas e amastigotas de Leishmania (Leishmania) amazonensis e Leishmania (Viannia) guyanensis; iii) os efeitos do tratamento tópico utilizando hidrogel contendo extrato ativo de L. ferrea em hamsters dourados (Mesocricetus auratus) infectados com L. (L.) amazonensis. Extratos de folhas, galhos e frutos de L. ferrea foram obtidos com hexano e metanol e foram testados por ensaios in vitro contra promastigotas e macrófagos J774 infectados com amastigotas de Leishmania. Grupos de hamsters infectados receberam hidrogel tópico com extrato (10%), 50 mg.dia-1 durante 40 dias. A atividade in vitro de FrMeOH (extrato metanólico dos frutos) mostrou redução significativa de promastigotas de L. (L.) amazonensis (IC50 de 15,4 μg.mL-1), potencial de inibição de formas amastigotas de L. (L.) amazonensis e L. (V.) guyanensis (IC50 303,36 μg.mL-1) e baixa citotoxicidade em células de macrófagos J774. Os resultados destacaram que as lesões cutâneas de animais que receberam tratamento com hidrogel + extrato (GelFrMeOH) apresentaram redução significativa (42,78%), menos úlceração e redução da carga parasitária detectada por RT-qPCR, microscopia e análise em cultura e alterações histopatológicas, como menor infiltrado inflamatório após 40 dias de tratamento. A análise química demonstrou que FrMeOH contém altos níveis de compostos fenólicos. Os resultados apontam para uma possível terapia alternativa para CL utilizando fitoterápicos.