ฤทธิ์การต้านมาลาเรียในหลอดทดลองและความเป็นพิษต่อเซลล์ของสารสกัดหยาบสมุนไพรไทย 20 ชนิดต่อเชื้อพลาสโมเดียม ฟาลซิพารัม สายพันธุ์ TM267

Abstract

วัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาฤทธิ์การต้านการเจริญเติบโตต่อเชื้อ Plasmodium falciparum (P. falciparum) สายพันธุ์ TM267 ที่ดื้อต่อยา chloroquine ของสารสกัดที่สกัดโดยเอทานอลที่ได้จากพืชสมุนไพรไทย 20 ชนิดเพื่อเป็นข้อมูลเบื้องต้นในการพัฒนายาต้านมาลาเรีย และนำไปศึกษาการจำลองการจับกันเชิงโมเลกุลกับเอนไซม์เป้าหมาย Plasmodium falciparum dihydrofolate reductase (PfDHFR)

วัสดุและวิธีการ: ศึกษาฤทธิ์การต้านการเจริญเติบโตของเชื้อมาลาเรีย P. falciparum TM267 ในหลอดทดลองโดยการตรวจวัด parasite lactate dehydrogenese และทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์โดยใช้ Vero cell ด้วยวิธี 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyltetrazolium bromide หาค่า 50% inhibitory concentration (IC50) และ 50% cytotoxicity concentration จากกราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารและการตอบสนองต่อสารนั้นๆ และนำไปวิเคราะห์การจำลองการจับกันเชิงโมเลกุลกับโครงสร้างคริสตอลเชิงซ้อนของเอนไซม์ PfDHFR-thymidylate synthase กับ pyrimethamine, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate และ deoxyuridylate

ผลการศึกษา: จากสารสกัดทั้งหมดพบว่าสารสกัดจากรากเจตมูลเพลิงแดงมีฤทธิ์ต้านการเจริญเติบโตของมาลาเรียสูงที่สุด ให้ค่า IC50 เท่ากับ 3.7 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร และมีพิษต่อ Vero cell น้อยที่สุด ตามด้วยสารสกัดจากเปลือกมะกรูด รากคนทีสอ ใบกะเพราแดง หัวกระเทียม และลำ ต้นกำแพงเจ็ดชั้น ตามลำ ดับ จากสารที่ออกฤทธิ์ทั้งหมด 7 ชนิดที่เคยมีรายงานว่าสามารถ สกัดได้จากพืชที่กล่าวมานั้นพบว่ามีคะแนนสูงจากการทำ นายการจับกันกับ PfDHFR ยิ่งไปกว่านั้นสาร Citrusoside C ที่ได้จาก มะกรูดมีคะแนนในการทำ นายการจับกันสูงสุด

สรุป: เจตมูลเพลิงแดง คนทีสอ และมะกรูด น่าจะมีสารที่มีความสามารถในการยับยั้งเชื้อมาลาเรียได้ด้วยการจับที่บริเวณเร่งปฎิกริยา ของ PfDHFR นอกจากนี้สาร Citrusosides จากมะกรูดยังเป็นสารที่น่าสนใจเพื่อที่จะนำ ไปศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

Objective: To determine the antimalarial activity of ethanol crude extracts from 20 Thai herbs against Plasmodium falciparum (P. falciparum) chloroquine-resistant strain TM267. Molecular docking of the active compounds from the selected Thaiherbs were analyzed with Plasmodium falciparum dihydrofolate reductase (PfDHFR).

Material and Method: An in vitro study of antimalarial activity against P. falciparum TM267 was done using a parasite lactate dehydrogenese assay, and the cytotoxic effects of extracts were tested against Vero cells using a 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay. The 50% inhibitory concentration (IC50) and 50% cytotoxicity concentration were calculated from the dose-response curves. Molecular docking and post-docking were analyzed with the x-ray crystal structure of PfDHFR-thymidylate synthase complexed with pyrimethamine, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate and deoxyuridylate.

Results: Of these, the Plumbago indica L. root extract showed high antimalarial activity, with an IC50 value of 3.7 μg/ml and less cytotoxicity when tested against Vero cells, followed by the Citrus hystrix DC. fruit extract, Vitex trifolia Linn. root extract, Ocimum sanctum L. leave extract, of Allium sativum L. bulb extract and Salacia chinensis L. stem extract, respectively. All 7 active compounds reported from these herbal extracts had high docking scores against PfDHFR. The Citrusoside C from Citrus hystrix DC. had the highest docking score.

Conclusion: It could be purposed that there were active compounds in Plumbago indica L., Vitex trifolia Linn. and Citrus hystrix DC. which are potential inhibitors against malaria that could bind to the active site of PfDHFR. However, the active Citrusosides from Citrus hystrix DC. should be further investigated for their effectiveness against malaria.