Published November 1, 2018 | Version v1
Publication Metadata-only

The potential of Clausena anisata (Willd.) Hook.f. ex Benth against Propionibacterium acnes

Creators

  • 1. University of Pretoria
  • 2. University of Johannesburg
  • 3. Ranchi University
  • 4. Institute of Himalayan Bioresource Technology

Description

Acne vulgaris (AV) or acne is characterised as a chronic inflammatory disorder affecting the pilosebaceous unit (sebaceous gland associated with hair follicle) where the causative microorganism Propionibacterium acnes has been identified. The present study was conducted to investigate the potential of 21 southern African plants against P. acnes based on antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory activity. Two species, namely, Clausena anisata and Helichryssum kraussii were able to inhibit P. acnes growth with MICs at 31.25 and 62.5 μg/ml, respectively. The antioxidant activity for the 21 extracts ranged from 1.10–109.10 μg/ml. Active antibacterial species C. anisata and H. kraussii also showed good antioxidant activity with IC50 of 34.46 and 4.24 μg/ml, respectively. These two lead extracts were further investigated for their cytotoxicity on human leukaemic monocyte lymphoma (U937) cells. Clausena anisata showed less toxicity with an IC50 of 74.46 μg/ml and a selectivity index of 2.38. Clausena anisata was hence further selected for investigation of anti-inflammatory activity and mechanism of action studies on the lipase and hyaluronidase enzyme. The concentration of Interleukin-8 (IL-8) in cells treated with heat-killed P. acnes alone was 840.52 pg/ml. Cells stimulated with P. acnes which were co-treated with 50, 25, 12.5 and 6.25 μg/ml of C. anisata extract, showed decreased IL-8 production with concentrations of 322.48 ± 0.07, 365.98 ± 0.24, 383.62 ± 0.08 and 409.52 ± 0.13 pg/ml, respectively. The statistical analysis was done using the Graph Pad Prism 4. These results indicated the potential of C. anisata for a treatment against AV. Lipase activity was inhibited by 21.93% at 500 μg/ml by the C. anisata extract which indicated the potential of this extract to reduce sebum production associated with AV progression. Hyaluronidase activity was inhibited by 49.02% at 500 μg/ml and could potentially deter the spread of P. acnes cells to neighbouring cells during pathogenesis. The compound trans-4-hydroxy-1-methyl-L-proline was isolated for the first time from C. anisata. Anti-acne treatments often require multiple activities to function efficiently. The antimicrobial activity, antioxidant activity and anti-inflammatory activity of C. anisata make it a great candidate for further investigation against AV.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتميز حب الشباب الشائع (AV) أو حب الشباب بأنه اضطراب التهابي مزمن يؤثر على الوحدة الشعرية الدهنية (الغدة الدهنية المرتبطة ببصيلات الشعر) حيث تم تحديد الكائنات الحية الدقيقة المسببة لظهور حب الشباب. أجريت هذه الدراسة للتحقيق في إمكانات 21 نباتًا جنوب أفريقيًا ضد حب الشباب P. acnes بناءً على النشاط المضاد للميكروبات ومضاد للأكسدة ومضاد للالتهابات. تمكن نوعان، وهما كلوسينا أنيساتا وهليكريسوم كراوسي، من تثبيط نمو حب الشباب مع MICS عند 31.25 و 62.5 ميكروغرام/مل، على التوالي. وتراوح النشاط المضاد للأكسدة للمستخلصات الـ 21 بين 1.10–109.10 ميكروغرام/مل. أظهرت الأنواع النشطة المضادة للبكتيريا C. anisata و H. kraussii أيضًا نشاطًا جيدًا مضادًا للأكسدة مع IC50 يبلغ 34.46 و 4.24 ميكروغرام/مل، على التوالي. تم فحص هذين المستخلصين من الرصاص لمزيد من السمية الخلوية على خلايا سرطان الغدد الليمفاوية أحادية الخلية البشرية (U937). أظهرت كلوزينا أنيساتا سمية أقل مع التركيز النصفي المثبط البالغ 74.46 ميكروغرام/مل ومؤشر انتقائي قدره 2.38. وبالتالي تم اختيار كلوسينا أنيساتا للتحقيق في النشاط المضاد للالتهابات وآلية دراسات العمل على الليباز وإنزيم الهيالورونيداز. كان تركيز إنترلوكين 8 (IL -8) في الخلايا المعالجة بـ حب الشباب المقتول بالحرارة وحده 840.52 بيكوغرام/مل. أظهرت الخلايا التي تم تحفيزها باستخدام حب الشباب P. acnes والتي تمت معالجتها بشكل مشترك مع 50 و 25 و 12.5 و 6.25 ميكروغرام/مل من مستخلص C. anisata، انخفاضًا في إنتاج IL -8 بتركيزات 322.48 ± 0.07 و 365.98 ± 0.24 و 383.62 ± 0.08 و 409.52 ± 0.13 بيكوغرام/مل، على التوالي. تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام لوحة الرسم البياني بريزم 4. أشارت هذه النتائج إلى إمكانات C. anisata للعلاج ضد الشريان التاجي. تم تثبيط نشاط الليباز بنسبة 21.93 ٪ عند 500 ميكروغرام/مل بواسطة مستخلص C. anisata الذي أشار إلى إمكانات هذا المستخلص لتقليل إنتاج الزهم المرتبط بتطور الشريان التاجي. تم تثبيط نشاط الهيالورونيداز بنسبة 49.02 ٪ عند 500 ميكروغرام/مل ويمكن أن يمنع انتشار خلايا حب الشباب إلى الخلايا المجاورة أثناء التسبب في المرض. تم عزل المركب trans -4 - hydroxy -1 - methyl - L - proline لأول مرة من C. anisata. غالبًا ما تتطلب العلاجات المضادة لحب الشباب أنشطة متعددة لتعمل بكفاءة. إن النشاط المضاد للميكروبات والنشاط المضاد للأكسدة والنشاط المضاد للالتهابات لـ C. anisata يجعلها مرشحًا رائعًا لمزيد من التحقيق ضد AV.

Translated Description (French)

L'acné vulgaire (AV) ou acné est caractérisée comme une maladie inflammatoire chronique affectant l'unité pilo-sébacée (glande sébacée associée au follicule pileux) où le micro-organisme causal Propionibacterium acnes a été identifié. La présente étude a été menée pour étudier le potentiel de 21 plantes d'Afrique australe contre P. acnes en fonction de leur activité antimicrobienne, antioxydante et anti-inflammatoire. Deux espèces, à savoir Clausena anisata et Helichryssum kraussii, ont pu inhiber la croissance de P. acnes avec des CMI à 31,25 et 62,5 μg/ml, respectivement. L'activité antioxydante pour les 21 extraits variait de 1.10–109.10 μg/ml. Les espèces antibactériennes actives C. anisata et H. kraussii ont également montré une bonne activité antioxydante avec une CI50 de 34,46 et 4,24 μg/ml, respectivement. Ces deux extraits principaux ont été étudiés plus en détail pour leur cytotoxicité sur les cellules de lymphome monocytaire leucémique humain (U937). Clausena anisata a montré moins de toxicité avec une CI50 de 74,46 μg/ml et un indice de sélectivité de 2,38. Clausena anisata a donc été sélectionnée pour des études sur l'activité anti-inflammatoire et le mécanisme d'action de l'enzyme lipase et hyaluronidase. La concentration d'interleukine-8 (IL-8) dans les cellules traitées par P. acnes seul tué par la chaleur était de 840,52 pg/ml. Les cellules stimulées par P. acnes qui ont été co-traitées avec 50, 25, 12,5 et 6,25 μg/ml d'extrait de C. anisata, ont montré une diminution de la production d'IL-8 avec des concentrations de 322,48 ± 0,07, 365,98 ± 0,24, 383,62 ± 0,08 et 409,52 ± 0,13 pg/ml, respectivement. L'analyse statistique a été réalisée à l'aide du Graph Pad Prism 4. Ces résultats ont indiqué le potentiel de C. anisata pour un traitement contre l'AV. L'activité lipasique a été inhibée de 21,93% à 500 μg/ml par l'extrait de C. anisata qui indiquait le potentiel de cet extrait à réduire la production de sébum associée à la progression de l'AV. L'activité de l'hyaluronidase a été inhibée de 49,02 % à 500 μg/ml et pourrait potentiellement dissuader la propagation des cellules de P. acnes aux cellules voisines pendant la pathogenèse. Le composé trans-4-hydroxy-1-méthyl-L-proline a été isolé pour la première fois à partir de C. anisata. Les traitements antiacnéiques nécessitent souvent plusieurs activités pour fonctionner efficacement. L'activité antimicrobienne, l'activité antioxydante et l'activité anti-inflammatoire de C. anisata en font un excellent candidat pour des recherches plus approfondies contre l'AV.

Translated Description (Spanish)

El acné vulgar (AV) o acné se caracteriza como un trastorno inflamatorio crónico que afecta a la unidad pilosebácea (glándula sebácea asociada con el folículo piloso) donde se ha identificado el microorganismo causante Propionibacterium acnes. El presente estudio se realizó para investigar el potencial de 21 plantas del sur de África contra P. acnes en función de la actividad antimicrobiana, antioxidante y antiinflamatoria. Dos especies, a saber, Clausena anisata y Helichryssum kraussii fueron capaces de inhibir el crecimiento de P. acnes con CIM a 31,25 y 62,5 μg/ml, respectivamente. La actividad antioxidante para los 21 extractos varió de 1.10 a 109.10 μg/ml. Las especies antibacterianas activas C. anisata y H. kraussii también mostraron una buena actividad antioxidante con IC50 de 34.46 y 4.24 μg/ml, respectivamente. Estos dos extractos principales se investigaron más a fondo para determinar su citotoxicidad en células de linfoma leucémico monocitario humano (U937). Clausena anisata mostró menor toxicidad con un IC50 de 74.46 μg/ml y un índice de selectividad de 2.38. Por lo tanto, Clausena anisata fue seleccionada para la investigación de estudios de actividad antiinflamatoria y mecanismo de acción sobre la enzima lipasa y hialuronidasa. La concentración de interleucina-8 (IL-8) en células tratadas con P. acnes destruida por calor sola fue de 840,52 pg/ml. Las células estimuladas con P. acnes que se cotrataron con 50, 25, 12.5 y 6.25 μg/ml de extracto de C. anisata, mostraron una disminución en la producción de IL-8 con concentraciones de 322.48 ± 0.07, 365.98 ± 0.24, 383.62 ± 0.08 y 409.52 ± 0.13 pg/ml, respectivamente. El análisis estadístico se realizó utilizando el Graph Pad Prism 4. Estos resultados indicaron el potencial de C. anisata para un tratamiento contra AV. La actividad de la lipasa fue inhibida en un 21,93% a 500 μg/ml por el extracto de C. anisata, lo que indicó el potencial de este extracto para reducir la producción de sebo asociada con la progresión AV. La actividad de la hialuronidasa se inhibió en un 49,02% a 500 μg/ml y podría disuadir la propagación de las células de P. acnes a las células vecinas durante la patogénesis. El compuesto trans-4-hidroxi-1-metil-L-prolina se aisló por primera vez de C. anisata. Los tratamientos contra el acné a menudo requieren múltiples actividades para funcionar de manera eficiente. La actividad antimicrobiana, la actividad antioxidante y la actividad antiinflamatoria de C. anisata lo convierten en un gran candidato para una mayor investigación contra la AV.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
إمكانات كلوسينا أنيساتا (ويلد.) Hook.f. ex Benth against Propionibacterium acnes
Translated title (French)
Le potentiel de Clausena anisata (Willd.) Hook.f. ex Benth contre Propionibacterium acnes
Translated title (Spanish)
El potencial de Clausena anisata (Willd.) Hook.f. ex Benth contra Propionibacterium acnes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2898202798
DOI
10.1016/j.sajb.2018.09.019

Is supplement to
https://openalex.org/W3031742689 (Other)
https://openalex.org/W2975765833 (Other)
https://openalex.org/W2781896628 (Other)
https://openalex.org/W2321180923 (Other)
https://openalex.org/W2158189541 (Other)
https://openalex.org/W2113377340 (Other)
https://openalex.org/W2104077724 (Other)
https://openalex.org/W2063180362 (Other)
https://openalex.org/W1985232253 (Other)
https://openalex.org/W1591764692 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1493113567
  • https://openalex.org/W1580911053
  • https://openalex.org/W1801230418
  • https://openalex.org/W1924695578
  • https://openalex.org/W1936684553
  • https://openalex.org/W1937210652
  • https://openalex.org/W1972387007
  • https://openalex.org/W1972784748
  • https://openalex.org/W1972817690
  • https://openalex.org/W1977401704
  • https://openalex.org/W1978593344
  • https://openalex.org/W1978763597
  • https://openalex.org/W1982953980
  • https://openalex.org/W1983214111
  • https://openalex.org/W2016460939
  • https://openalex.org/W2018000354
  • https://openalex.org/W2023308333
  • https://openalex.org/W2036910769
  • https://openalex.org/W2039911024
  • https://openalex.org/W2042103752
  • https://openalex.org/W2045581090
  • https://openalex.org/W2045656489
  • https://openalex.org/W2052030759
  • https://openalex.org/W2054709336
  • https://openalex.org/W2057212565
  • https://openalex.org/W2062264833
  • https://openalex.org/W2063272338
  • https://openalex.org/W2071190113
  • https://openalex.org/W2073595116
  • https://openalex.org/W2075503894
  • https://openalex.org/W2077750442
  • https://openalex.org/W2087087192
  • https://openalex.org/W2090110679
  • https://openalex.org/W2093805999
  • https://openalex.org/W2094108958
  • https://openalex.org/W2107679123
  • https://openalex.org/W2113377340
  • https://openalex.org/W2116916471
  • https://openalex.org/W2133759704
  • https://openalex.org/W2140667964
  • https://openalex.org/W2144370911
  • https://openalex.org/W2147798082
  • https://openalex.org/W2147968307
  • https://openalex.org/W2149089399
  • https://openalex.org/W2153368647
  • https://openalex.org/W2154853392
  • https://openalex.org/W2163744431
  • https://openalex.org/W2166542218
  • https://openalex.org/W2167424604
  • https://openalex.org/W2168645745
  • https://openalex.org/W2169800457
  • https://openalex.org/W2213958377
  • https://openalex.org/W2265245360
  • https://openalex.org/W2313749835
  • https://openalex.org/W2314290226
  • https://openalex.org/W2314443097
  • https://openalex.org/W2401492437
  • https://openalex.org/W2418959459
  • https://openalex.org/W2521116260
  • https://openalex.org/W2527633089
  • https://openalex.org/W2535198814
  • https://openalex.org/W255996521
  • https://openalex.org/W2586596350
  • https://openalex.org/W2766136178
  • https://openalex.org/W3141323954
  • https://openalex.org/W4211104405
  • https://openalex.org/W4231385392