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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/70116
IDENTIFICATION OF BIOACTIVE METABOLITES OF CAPIRONA MACROPHYLLA BY METABOLOMIC ANALYSIS, MOLECULAR DOCKING, AND IN VITRO ANTIPARASITIC ASSAYS
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal. Porto Velho, RO, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Instituto Nacional de Epidemiologia na Amazônia Ocidental. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioensaios de Malária e Leishmaniose. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioensaios de Malária e Leishmaniose. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Universidade Federal de Rondônia. Departamento de Química. Porto Velho, RO, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Apoio Desenvolvimento Tecnológico. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Centro de Pesquisas em Medicina de Precisão. Química de Proteínas Unidade Proteômica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal. Porto Velho, RO, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Instituto Nacional de Epidemiologia na Amazônia Ocidental. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal. Porto Velho, RO, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Instituto Nacional de Epidemiologia na Amazônia Ocidental. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioensaios de Malária e Leishmaniose. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioensaios de Malária e Leishmaniose. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Universidade Federal de Rondônia. Departamento de Química. Porto Velho, RO, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Laboratório de Apoio Desenvolvimento Tecnológico. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Centro de Pesquisas em Medicina de Precisão. Química de Proteínas Unidade Proteômica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Laboratório de Bioinformática e Química Medicinal. Porto Velho, RO, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Instituto Nacional de Epidemiologia na Amazônia Ocidental. Porto Velho, RO, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Fiocruz Rondônia. Centro de Estudos de Biomoléculas Aplicadas à Saúde. Porto Velho, RO, Brasil.
Abstract
Capirona macrophylla is a Rubiaceae known as “mulateiro”. Ethnobotanical extracts have been used for skin treatment and in the management of leishmaniasis and malaria. Objectives: The metabolites in aqueous extracts from wood bark, leaves, and stems were identified, and their in silico docking and in vitro cellular efficacy against Leishmania amazonensis and Plasmodium falciparum were evaluated. Methods: The extracts were analyzed by UHPLC/HRMSn using untargeted metabolomics approach with MSDial, MSFinder, and GNPS software for metabolite identification and spectra clustering. The most abundant metabolites underwent molecular docking using AutoDock via PyRx, targeting the dihydroorotate dehydrogenase from Leishmania and P. falciparum, and evaluated through molecular dynamics simulations using Gromacs. In vitro biological assays were conducted on 60 HPLC-fractions against these parasites. Results: Metabolomics analysis identified 5100 metabolites in ESI+ and 2839 in ESI− spectra among the “mulateiro” samples. GNPS clustering highlighted large clusters of quercetin and chlorogenic acid groups. The most abundant metabolites were isofraxidin, scopoletin, 5(S)-5-carboxystrictosidine, loliolide, quercetin, quinic acid, caffeoylquinic acid (and isomers), chlorogenic acid, neochlorogenic acid, tryptophan, N-acetyltryptophan, epicatechin, procyanidin, and kaempferol-3-Orobinoside- 7-O-rhamnoside. Molecular docking pointed to 3,4-dicaffeoylquinic acid and kaempferol as promising inhibitors. The in vitro assays yielded four active HPLC-fractions
against L. amazonensis with IC50 values ranging from 175.2 μg/mL to 194.8 μg/mL, and fraction G29 showed an IC50 of 119.8 μg/mL against P. falciparum. Conclusions: The ethnobotanical use of “mulateiro” wood bark tea as an antimalarial and antileishmanial agent was confirmed through in vitro assays. We speculate that these activities are attributed to linoleic acids and quinic acids.
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