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de Freitas CS, Rocha MEN, Sacramento CQ, Marttorelli A, Ferreira AC, Rocha N, de Oliveira AC, de Oliveira Gomes AM, Dos Santos PS, da Silva EO, da Costa JP, de Lima Moreira D, Bozza PT, Silva JL, Barroso SPC, Souza TML. Agathisflavone, a Biflavonoid from Anacardium occidentale L., Inhibits Influenza Virus Neuraminidase. Curr Top Med Chem 2020; 20:111-120. [PMID: 31854280 DOI: 10.2174/1568026620666191219150738] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 3.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/05/2019] [Revised: 10/31/2019] [Accepted: 11/25/2019] [Indexed: 12/14/2022]
Abstract
BACKGROUND Neuraminidase inhibitors (NAIs) are the only class of antivirals in clinical use against influenza virus approved worldwide. However, approximately 1-3% of circulating strains present resistance mutations to oseltamivir (OST), the most used NAI. Therefore, it is important to catalogue new molecules to inhibit influenza virus, especially OST-resistant strains. Natural products from tropical plants used for human consumption represent a worthy class of substances. Their use could be stimulated in resource-limited setting where the access to expensive antiviral therapies is restricted. METHODS We evaluated the anti-influenza virus activity of agathisflavone derived from Anacardium occidentale L. RESULTS The neuraminidase (NA) activity of wild-type and OST-resistant influenza virus was inhibited by agathisflavone, with IC50 values ranging from 20 to 2.0 µM, respectively. Agathisflavone inhibited influenza virus replication with EC50 of 1.3 µM. Sequential passages of the virus in the presence of agathisflavone revealed the emergence of mutation R249S, A250S and R253Q in the NA gene. These changes are outside the OST binding region, meaning that agathisflavone targets this viral enzyme at a region different than conventional NAIs. CONCLUSION Altogether our data suggest that agathisflavone has a promising chemical structure for the development of anti-influenza drugs.
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Affiliation(s)
- Caroline S de Freitas
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Marco E N Rocha
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,Laboratório de Química de Produtos Naturais 5, Farmanguinhos, Fiocruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Carolina Q Sacramento
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Andressa Marttorelli
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - André C Ferreira
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Natasha Rocha
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Andrea Cheble de Oliveira
- Programa de Biologia Estrutural, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil
| | - Andre Marco de Oliveira Gomes
- Programa de Biologia Estrutural, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil
| | - Patrícia Souza Dos Santos
- Programa de Biologia Estrutural, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil
| | - Edilene Oliveira da Silva
- Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil.,Universidade Federal do Pará, Instituto de Ciências Biológicas, Laboratório de Biologia Estrutural, Belém, Pará, Brazil
| | - Josineide Pantoja da Costa
- Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil.,Universidade Federal do Pará, Instituto de Ciências Biológicas, Laboratório de Biologia Estrutural, Belém, Pará, Brazil
| | - Davyson de Lima Moreira
- Laboratório de Química de Produtos Naturais 5, Farmanguinhos, Fiocruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Patrícia T Bozza
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Jerson L Silva
- Programa de Biologia Estrutural, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil
| | - Shana Priscila Coutinho Barroso
- Programa de Biologia Estrutural, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Instituto Nacional de Ciencia e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem, Brazil.,Instituto de Pesquisas Biomédicas, Hospital Naval Marcílio Dias, Marinha do Brasil, Brazil
| | - Thiago Moreno L Souza
- Laboratorio de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundacao Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, RJ, Brazil.,National Institute for Science and Technology on Innovation on Diseases of Neglected Populations (INCT/IDNP), Center for Technological Development in Health (CDTS), Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
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Pereira FG, Marquete R, Domingos LT, Rocha MEN, Ferreira-Pereira A, Mansur E, Moreira DL. Antifungal activities of the essential oil and its fractions rich in sesquiterpenes from leaves of Casearia sylvestris Sw. AN ACAD BRAS CIENC 2017; 89:2817-2824. [PMID: 29236852 DOI: 10.1590/0001-3765201720170339] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/15/2017] [Accepted: 08/07/2017] [Indexed: 11/21/2022] Open
Abstract
Casearia genus (Salicaceae) is found in sub-tropical and tropical regions of the world and comprises about 160-200 species. It is a medicinal plant used in South America, also known as "guaçatonga", "erva-de-tiú", "cafezinho-do-mato". In Brazil, there are about 48 species and 12 are registered in the State of Rio de Janeiro, including Casearia sylvestris Sw. There are many studies related to the chemical profile and cytotoxic activities of extracts from these plants, although few studies about the antifungal potential of the essential oil have been reported. In this work, we have studied the antifungal properties of the essential oil of C. sylvestris leaves, as well as of their fractions, against four yeasts (Saccharomyces cerevisae, Candida albicans, C. glabrata and C. krusei) for the first time. The chemical analysis of the essential oil revealed a very diversified (n = 21 compounds) volatile fraction composed mainly of non-oxygenated sesquiterpenes (72.1%). These sesquiterpenes included α-humulene (17.8%) and α-copaene (8.5%) and the oxygenated sesquiterpene spathulenol (11.8%) were also identified. Monoterpenes were not identified. The fractions are mainly composed of oxygenated sesquiterpenes, and the most active fraction is rich in the sesquiterpene 14-hydroxy -9-epi-β-caryophyllene. This fraction was the most effective in inhibiting the growth of three yeast strains.
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Affiliation(s)
- Flaviane G Pereira
- Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Vegetal e Bioprocessos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Avenida Carlos Chagas Filho, 373, Edifício do Centro de Ciências da Saúde, Bloco K, 2º andar, sala K 032, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Ronaldo Marquete
- Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, Diretoria de Geociências, Avenida República do Chile, 500, 15º andar, Centro, 20031-170 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Levy T Domingos
- Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Departamento de Microbiologia Geral, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Avenida Carlos Chagas Filho, 373, Edifício do Centro de Ciências da Saúde, Bloco I, 1º andar, sala I044, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Marco E N Rocha
- Fundação Oswaldo Cruz, Departamento de Produtos Naturais, Instituto de Tecnologia Fármacos, Farmanguinhos, Rua Sizenando Nabuco, 100, Manguinhos, 21040-900 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Antonio Ferreira-Pereira
- Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Departamento de Microbiologia Geral, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Avenida Carlos Chagas Filho, 373, Edifício do Centro de Ciências da Saúde, Bloco I, 1º andar, sala I044, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Elisabeth Mansur
- Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Departamento de Biologia Celular, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 505 PHLC, Maracanã, 20550-013 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Davyson L Moreira
- Fundação Oswaldo Cruz, Departamento de Produtos Naturais, Instituto de Tecnologia Fármacos, Farmanguinhos, Rua Sizenando Nabuco, 100, Manguinhos, 21040-900 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
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Sacramento CQ, Marttorelli A, Fintelman-Rodrigues N, de Freitas CS, de Melo GR, Rocha MEN, Kaiser CR, Rodrigues KF, da Costa GL, Alves CM, Santos-Filho O, Barbosa JP, Souza TML. Correction: Aureonitol, a Fungi-Derived Tetrahydrofuran, Inhibits Influenza Replication by Targeting Its Surface Glycoprotein Hemagglutinin. PLoS One 2015; 10:e0142246. [PMID: 26517717 PMCID: PMC4627743 DOI: 10.1371/journal.pone.0142246] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Download PDF] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/19/2022] Open
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Sacramento CQ, Marttorelli A, Fintelman-Rodrigues N, de Freitas CS, de Melo GR, Rocha MEN, Kaiser CR, Rodrigues KF, da Costa GL, Alves CM, Santos-Filho O, Barbosa JP, Souza TML. Aureonitol, a Fungi-Derived Tetrahydrofuran, Inhibits Influenza Replication by Targeting Its Surface Glycoprotein Hemagglutinin. PLoS One 2015; 10:e0139236. [PMID: 26462111 PMCID: PMC4603893 DOI: 10.1371/journal.pone.0139236] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 1.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/10/2015] [Accepted: 09/10/2015] [Indexed: 11/24/2022] Open
Abstract
The influenza virus causes acute respiratory infections, leading to high morbidity and mortality in groups of patients at higher risk. Antiviral drugs represent the first line of defense against influenza, both for seasonal infections and pandemic outbreaks. Two main classes of drugs against influenza are in clinical use: M2-channel blockers and neuraminidase inhibitors. Nevertheless, because influenza strains that are resistant to these antivirals have been described, the search for novel compounds with different mechanisms of action is necessary. Here, we investigated the anti-influenza activity of a fungi-derived natural product, aureonitol. This compound inhibited influenza A and B virus replication. This compound was more effective against influenza A(H3N2), with an EC50 of 100 nM. Aureonitol cytoxicity was also very low, with a CC50 value of 1426 μM. Aureonitol inhibited influenza hemagglutination and, consequently, significantly impaired virus adsorption. Molecular modeling studies revealed that aureonitol docked in the sialic acid binding site of hemagglutinin, forming hydrogen bonds with highly conserved residues. Altogether, our results indicate that the chemical structure of aureonitol is promising for future anti-influenza drug design.
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Affiliation(s)
- Carolina Q. Sacramento
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Andressa Marttorelli
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Natalia Fintelman-Rodrigues
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Caroline S. de Freitas
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Gabrielle R. de Melo
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Marco E. N. Rocha
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Química de Produtos Naturais 5, Farmanguinhos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Carlos R. Kaiser
- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Katia F. Rodrigues
- Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Gisela L. da Costa
- Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Cristiane M. Alves
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Osvaldo Santos-Filho
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Jussara P. Barbosa
- Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Thiago Moreno L. Souza
- Laboratório de Vírus Respiratórios, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Laboratório de Imunofarmacologia, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
- Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
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