Protease inhibition activity of extracts from Salicaceae species from Brazilian Cerrado and Atlantic Rain Forest and of an enriched fraction of clerodane diterpenes (casearins)

Abstract

Considerando o uso popular de Casearia sylvestris Sw., Salicaceae, para o tratamento de problemas gástricos e resultados pré-clínicos que mostraram potencial atividade anti-ulcerogênica, foi realizado um screening farmacológico para avaliar a atividade biológica de outras espécies de Salicaceae. Para isso, foi utilizado um ensaio de inibição de proteases como um modelo farmacológico molecular para screening de extratos com atividade anti-ulcerogênica. Os extratos etanólico e aquoso dos galhos e folhas de C. gossypiosperma, C. decandra e C. rupestris mostraram inibição da atividade da pepsina em aproximadamente 50% com a concentração de 1 μg/mL. Curiosamente, C. obliquoa e Flacourtia ramontchi não apresentaram atividade sobre a pepsina, mas seus extratos mais apolares mostraram atividade inibitória sobre a subtilisina. A fração enriquecida de diterpenos clerodânicos mostrou atividade inibitória (42,75%) sobre a pepsina com a concentração de 1 μg/mL, mas não sobre a subtilisina (23,76%). Os resultados obtidos com os extratos e folhas das espécies testadas mostraram um padrão de atividade diferente sobre os dois tipos de proteases, a pepsina e a subtilisina, as quais estão relacionadas com diferentes tipos de atividades biológicas. Ainda mais, os resultados com a fração enriquecida de diterpenos clerodânicos sugerem que estas substâncias podem estar relacionadas com a atividade do extrato bruto de C. sylvestris.

Considering the traditional use of Casearia sylvestris Sw., Salicaceae, to threat gastric injuries and the pre-clinical studies showing its efficacy we aimed to screen other species to explore the biological activity of some species of this family. For this, we used a protease inhibition assay as a model for searching gastric anti-ulcer plant extracts. The ethanolic and aqueous extracts from branches and leafs of C. gossypiosperma, C. decandra and C. rupestris showed high percentage inhibition of pepsin, approximately 50%, with 1 μg/mL concentration. Curiously, C. obliquoa and Flacourtia ramontchi did not inhibit pepsin, but its most apolar extract showed inhibitory activity in the subtilisin assay. The enriched fraction of clerodane diterpenes inhibited the activity (42.75%) of pepsin with 1 ug/mL, but it did not inhibit subtilisin (23.76%). The results obtained with apolar and polar extracts from branches and leaves of some species of Salicaceae showed a different pattern of inhibition of two proteases, the aspartic pepsin and the serinic subtilisin, related with different biological activities. The results with the enriched fraction of clerodane diterpenes suggests that the activity observed with the C. sylvestris may be related with the presence of these substances in the crude extract.