Repositorio
Institucional

Hormazabal, Emilio

Moraga-Nicolas, Felipe

Jara, Claudia

Godoy, Ricardo

Iturriaga-Vasquez, Patricio

Venthur, Herbert

Quiroz, Andres

Becerra, Jose

Mutis, Ana

Rhodolirium andicola: a new renewable source of alkaloids with acetylcholinesterase inhibitory activity, a study from nature to molecular docking

SOC BRASILEIRA FARMACOGNOSIA

REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY

en

Acetylcholinesterase is an important target for control of neurodegenerative diseases causing cholinergic signaling deficit. Traditionally, galanthamine has been used as an Amaryllidaceae-derived acetylcholinesterase inhibitor, although new Amaryllidaceae plants could serve as source for better acetylcholinesterase inhibitors. Therefore, the objective of this study was to characterize the alkaloid composition from bulbs of Rhodolirium andicola (Poepp.) Traub, a native Chilean Amaryllidaceae specie, and assess their inhibitory activity on acetylcholinesterase by in vitro and in silico methodologies. Alkaloidal extracts from R. andicola exhibited an inhibitory activity with IC50 values between 11.25 +/- 0.04 and 57.78 +/- 1.92 mu g/ml that included isolated alkaloid, galanthamine (2.3 +/- 0.18 mu g/ml), Additionally, 12 alkaloids were detected using gas chromatography-mass spectrometry and identified by comparing their mass fragmentation patterns with literature and database NIST vs.2.0. To better understand the bioactivity of isolated compounds and alkaloidal extracts against acetylcholinesterase, a molecular docking approach was performed. Results suggested that alkaloids such as lycoramine, norpluvine diacetate and 6 alpha-deoxy-tazettine expand the list of potential acetylcholinesterase inhibitors to not only galanthamine. The role of R. andicola as a source for acetylcholinesterase inhibitors is further discussed in this study. (C) 2018 Sociedade Brasileira de Farmacognosia. Published by Elsevier Editora Ltda. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.

La acetilcolinesterasa es un objetivo importante para el control de enfermedades neurodegenerativas que causan déficit de señalización colinérgica. Tradicionalmente, la galantamina se ha utilizado como inhibidor de la acetilcolinesterasa derivado de las amarilidáceas, aunque nuevas plantas de amarilidáceas podrían servir como fuente de mejores inhibidores de la acetilcolinesterasa. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue caracterizar la composición de alcaloides de bulbos de Rhodolirium andicola (Poepp.) Traub, una especie nativa de amarilidáceas chilenas, y evaluar su actividad inhibidora de la acetilcolinesterasa mediante metodologías in vitro e in silico. Los extractos alcaloidales de R. andicola exhibieron una actividad inhibitoria con valores de CI50 entre 11,25 ± 0,04 y 57,78 ± 1,92 mu g/ml que incluyeron alcaloide aislado, galantamina (2,3 ± 0,18 mu g/ml). Además, se detectaron 12 alcaloides mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas y se identificaron comparando sus patrones de fragmentación de masas con la literatura y la base de datos NIST vs.2.0. Para comprender mejor la bioactividad de los compuestos aislados y los extractos alcaloidales contra la acetilcolinesterasa, se realizó un enfoque de acoplamiento molecular. Los resultados sugirieron que los alcaloides como la licoramina, el diacetato de norpluvina y la 6 alfa-desoxi-tazetina amplían la lista de posibles inhibidores de la acetilcolinesterasa a no solo la galantamina. El papel de R. andicola como fuente de inhibidores de la acetilcolinesterasa se analiza con más detalle en este estudio. (C) 2018 Sociedade Brasileira de Farmacognosia. Publicado por Elsevier Editora Ltda. Este es un artículo de acceso abierto bajo licencia CC BY-NC-ND.

Artículo original

Los autores agradecen la beca CONICYT n.° 21140301 y el proyecto DIUFRO DI16-2007. El apoyo para esta investigación del Laboratorio de Ecología Química de la Universidad de La Frontera, Chile, y el FONDECYT n.° 11140668. Agradecemos a la Dra. Gabriela Feresin, al Dr. Alejandro Tapia y al Dr. Beier' Aguero del Instituto de Biotecnología de la Universidad de San Juan, Argentina, y a la Dra. Isabel Bermúdez, profesora de Neurofarmacología del Departamento de Ciencias Biológicas y Médicas de la Facultad de Ciencias de la Salud y de la Vida de la Universidad Oxford Brookes. Finalmente, agradecemos al Centro de Excelencia en Modelamiento y Computación Científica (CEMCC) de la Universidad de La Frontera por su valiosa ayuda durante las simulaciones moleculares.

The authors would like to acknowledge CONICYT scholarship No. 21140301 and project DIUFRO DI16-2007. Support for this research at Laboratory of Ecologia Quimica, Universidad de La Frontera, Chile, and FONDECYT No. 11140668. We are grateful to Dra. Gabriela Feresin, Dr. Alejandro Tapia and Dr. Beier' Aguero from Instituto de Biotecnologia, de la Universidad de San Juan, Argentina, and Dra. Isabel Bermudez professor in Neuropharmacology from Department of Biological and Medical Sciences - Faculty of Health and Life Sciences, Oxford Brookes University. Finally, we would like to thank the Center of Excellence in Modelling and Scientific Computing (CEMCC) of Universidad de La Frontera for its valuable help during molecular simulations.

10.1016/j.bjp.2017.11.009

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Amaryllidaceae

Alkaloids

Acetylcholinesterase inhibitors

Molecular docking

Amarilidáceas

Alcaloides

Inhibidores de la acetilcolinesterasa

acoplamiento molecular

Chemistry, Medicinal# Pharmacology & Pharmacy

Amaryllidaceae

Alkaloids

Acetylcholinesterase inhibitors

Molecular docking

Amarilidáceas

Alcaloides

Inhibidores de la acetilcolinesterasa

acoplamiento molecular

Farmacología y Farmacia

Química Orgánica

Botánica

version publicada

dorada

verde

acceso abierto

acceso abierto

WOS:000426442500006

Rhodolirium andicola: a new renewable source of alkaloids with acetylcholinesterase inhibitory activity, a study from nature to molecular docking

Artículo original

SOC BRASILEIRA FARMACOGNOSIA

REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY

Química Medicinal

Farmacología y farmacia

0102-695X

en

ANID CONICYT 21140301

UFRO, Laboratory of Ecologia Quimica

ANID FONDECYT 11140668

UFRO DI16-2007

The authors would like to acknowledge CONICYT scholarship No. 21140301 and project DIUFRO DI16-2007. Support for this research at Laboratory of Ecologia Quimica, Universidad de La Frontera, Chile, and FONDECYT No. 11140668. We are grateful to Dra. Gabriela Feresin, Dr. Alejandro Tapia and Dr. Beier' Aguero from Instituto de Biotecnologia, de la Universidad de San Juan, Argentina, and Dra. Isabel Bermudez professor in Neuropharmacology from Department of Biological and Medical Sciences - Faculty of Health and Life Sciences, Oxford Brookes University. Finally, we would like to thank the Center of Excellence in Modelling and Scientific Computing (CEMCC) of Universidad de La Frontera for its valuable help during molecular simulations.

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CC BY-NC-ND 4.0

ANID CONICYT 21140301#UFRO, Laboratory of Ecologia Quimica#ANID FONDECYT 11140668#UFRO DI16-2007

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