Resumo O objetivo deste estudo foi caracterizar a resistência anti-helmíntica (RA) da população de nematoides gastrintestinais de ovinos, denominada Caucaia, do Nordeste brasileiro. Os testes fenotípicos foram: eclosão de ovos (TEO), desenvolvimento larvar (TDL) e redução da contagem de ovos nas fezes (TRCOF). A avaliação genotípica para benzimidazóis (BZs) foi por frequência de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) F200Y, F167Y e E198A; e para levamisol (LEV), pela frequência alélica para resistência no gene Hco-acr-8. Os “primers” foram específicos para Haemonchus contortus. As concentrações efetivas 50% (CE50) para BZs (TEO) e para lactonas macrocíclicas (LMs) e LEV (TDL) foram 1,02 µg/mL, 1,81 ng/mL e 0,04 µg/mL, respectivamente. Os fatores de resistência para LMs e LEV foram 0,91 e 3,07, respectivamente. As eficácias para BZs, LMs, monepantel (MPTL) e LEV no TRCOF foram 52,4; 87,0; 94,5 e 99,6%, respectivamente. A qPCR para BZs demonstrou frequências de 0%, 26,24% e 69,08% para SNPs E198A, F200Y e F167Y, respectivamente. Para LEV foram encontrados 54,37% de alelos resistentes. Houve concordância entre TEO, TRCOF e qPCR para BZs, e entre TDL e qPCR para LEV. Baseada na maior sensibilidade da qPCR e avaliação fenotípica, a população Caucaia foi considerada resistente a BZs, LMs, LEV e suspeita para MPTL.

Abstract The aim of this study was to characterize the anthelmintic resistance (AR) of a sheep gastrointestinal nematode population, named Caucaia, from northeastern Brazil. Phenotypic tests performed were: egg hatch (EHT), larval development (LDT) and fecal egg count reduction (FECRT). Benzimidazoles (BZs) genotypic evaluation was by frequency of single nucleotide polymorphisms (SNPs) F200Y, F167Y and E198A, and for levamisole (LEV), by frequency of resistance alleles of Hco-acr-8 gene. The primers were designed specifically for Haemonchus contortus. Effective concentrations 50% (EC50) for BZs (EHT), and for macrocyclic lactones (MLs) and LEV (LDT) were 1.02 µg/mL, 1.81 ng/mL and 0.04 µg/mL, respectively. Resistance ratios for MLs and LEV were 0.91 and 3.07, respectively. FECRT efficacies of BZs, MLs, monepantel (MPTL) and LEV were 52.4; 87.0; 94.5 and 99.6%, respectively. qPCR for BZs demonstrated resistance allele frequencies of 0%, 26.24% and 69.08% for SNPs E198A, F200Y and F167Y, respectively. For LEV, 54.37% of resistance alleles were found. There was agreement between EHT, FECRT and qPCR for BZs, and agreement between LDT and qPCR for LEV. Thus, based on higher sensitivity of qPCR, and phenotypic evaluation, the Caucaia population was considered resistant to BZs, MLs, LEV and suspect for MPTL.

Resumo Este estudo objetivou avaliar os efeitos anti-helmínticos e ultraestruturais do látex de Calotropis procera sobre Haemonchus contortus. Látex de C. procera foi centrifugado duas vezes à a 10.000xg e dialisado para obter uma fração rica em proteínas, denominada proteínas do látex (LP). E centrifugado e centrifugado a 3.000 rpm, para obter uma fração rica em metabólitos secundários, denominada LNP (látex não proteico). Espécimes de H. contortus expostos à LNP, LP e PBS no Teste de Motilidade dos Nematoides Adultos (TMNA) foram submetidos a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), para verificar alterações em sua ultraestrutura. Testes fitoquímicos em LNP indicaram a presença de fenóis, esteroides, alcaloides e cardenolídeos. A presença dos compostos ácido gálico e quercetina em LNP foi caracterizada por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). O conteúdo de proteínas em LP foi de 43,1 ± 1,1 mg/mL e de 7,7 ± 0,3 mg/mL em LNP. No TMNA, LNP e LP inibiram a motilidade de 100% dos nematoides, sendo LNP mais eficaz que LP, e a ivermectina mais eficaz que ambos (p <0,05). Alterações na cutícula de nematoides tratados com LP e LNP foram observadas por MEV e MET. O látex de C. procera apresenta efeito anti-helmíntico sobre H. contortus, causando danos à sua cutícula e outras alterações em sua ultraestrutura.

Abstract This study aimed to evaluate the anthelmintic and ultrastructural effects of Calotropis procera latex on Haemonchus contortus. C. procera latex was twice centrifuged at 10,000×g and dialyzed to obtain a fraction rich in proteins, named LP (latex protein), and at 3,000 rpm to obtain a fraction rich in secondary metabolites, named LNP (latex non-protein). Specimens of H. contortus exposed to LNP, LP and PBS in the Adult Worm Motility Test (AWMT) were submitted to scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy to verify changes in their ultrastructure. Phytochemical tests in the LNP indicated the presence of phenols, steroids, alkaloids and cardenolides. High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) characterized the presence of the compounds gallic acid and quercetin in the LNP. The protein content in the LP was 43.1 ± 1.1 mg/mL and 7.7 ± 0.3 mg/mL in LNP. In AWMT, LNP and LP inhibited the motility of 100% of the nematodes, with LNP being more effective than LP and ivermectin more effective than both (p <0.05). Cuticle changes were observed by SEM and TEM in nematodes treated with LP and LNP. Calotropis procera latex has anthelmintic effects against H. contortus, causing damage to its cuticle and other alterations in its ultrastructure.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do acetato de carvacrila (ACV) e do ACV nanoencapsulado (nACV) sobre nematóides gastrintestinais de ovinos. O ACV foi nanoencapsulado com quitosana/goma arábica e foi analisada a eficácia de nanoencapsulamento (EE), o rendimento, potencial zeta, morfologia das nanopartículas e cinética de liberação em pH 3 e 8. Foram avaliadas as toxicidades aguda e subcrônica em roedores e a redução da contagem de ovos nas fezes (RCOF) de ovinos. Os ovinos foram divididos em quatro grupos (n = 10): G1, 250 mg/kg ACV; G2, 250 mg/kg de nACV; G3, matriz polimérica e G4: 2,5 mg/kg de monepantel. A EE e o rendimento de nACV foram de 65% e 57%, respectivamente. A morfologia das nanopartículas foi esférica, tamanho (810,6±286,7 nm), potencial zeta no pH 3,2 (+18,3 mV) e a liberação de 50% de CVA nos pHs 3 e 8 ocorreu às 200 e 10 h, respectivamente. nACV apresentou DL50 de 2.609 mg/kg. ACV, nACV e o monepantel reduziram a contagem de ovos por grama de fezes (opg) em 57,7%, 51,1% e 97,7%, respectivamente. A contagem de opg de ovelhas tratadas com ACV e nCVA não diferiu do controle negativo (P>0,05). O nanoencapsulamento reduziu a toxicidade do AVC; no entanto, nACV e ACV apresentaram resultados semelhantes na RCOF.

Abstract The objective of this study was to evaluate the efficacy of carvacryl acetate (CVA) and nanoencapsulated CVA (nCVA) on gastrointestinal nematodes of sheep. The CVA was nanoencapsulated with chitosan/gum arabic and the efficacy of nanoencapsulation (EE), yield, zeta potential, nanoparticle morphology and release kinetics at pH 3 and 8 were analyzed. Acute and subchronic toxicity were evaluated in rodents and reduction of egg counts in the faeces (FECRT) of sheep. The sheep were divided into four groups (n = 10): G1, 250 mg/kg CVA; G2, 250 mg/kg nCVA; G3, polymer matrix and G4: 2.5 mg/kg monepantel. EE and nCVA yield were 65% and 57%, respectively. The morphology of the nanoparticles was spherical, size (810.6±286.7 nm), zeta potential in pH 3.2 (+18.3 mV) and the 50% release of CVA at pHs 3 and 8 occurred at 200 and 10 h, respectively. nCVA showed LD50 of 2,609 mg/kg. CVA, nCVA and monepantel reduced the number of eggs per gram of faeces (epg) by 57.7%, 51.1% and 97.7%, respectively. The epg of sheep treated with CVA and nCVA did not differ from the negative control (P>0.05). Nanoencapsulation reduced the toxicity of CVA; however, nCVA and CVA presented similar results in the FECRT.

Resumo Este trabalho objetivou avaliar a atividade anti-helmíntica do óleo essencial de Eucalyptus citriodora e citronelal sobre nematoides gastrintestinais de ovinos. A composição do óleo essencial foi determinada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. As substâncias foram avaliadas in vitro utilizando-se teste de motilidade de vermes adultos (AWMT) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Teste de toxicidade aguda em camundongos e teste de redução da contagem de ovos fecais (FECRT) em ovinos foram realizados. Citronelal foi confirmado como componente majoritário do óleo essencial (63,9%). No AWMT, 2 mg/mL de óleo essencial e citronelal inibiram completamente a motilidade de H. contortus 6 h pós-exposição. H. contortus expostos ao óleo essencial e citronelal exibiram modificações ultraestruturais internas. Os valores da dose letal 50 em camundongos foram 5.000 e 2.609 mg/kg para óleo essencial e citronelal, respectivamente. Óleo essencial de E. citriodora reduziu opg de ovinos 14 dias pós-tratamento em 69,5% (P<0,05). Não houve diferença significativa de opg entre grupo controle negativo e citronelal (P>0,05). A interação entre citronelal e outros constituintes do óleo essencial pode ser relevante na atividade anti-helmíntica in vivo. Portanto, avaliação farmacocinética do óleo essencial de E. citriodora e citronelal pode auxiliar a elucidar a atividade anti-helmíntica desses compostos.

Abstract This study aimed to evaluate the anthelmintic activity of Eucalyptus citriodora essential oil and citronellal on sheep gastrointestinal nematodes. Essential oil composition was determined by gas chromatography mass spectrometry. The substances were evaluated in vitro using adult worm motility test (AWMT) and transmission electron microscopy (TEM). The acute toxicity test in mice and the fecal egg count reduction test (FECRT) in sheep were performed. Citronellal was confirmed as the essential oil major constituent (63.9%). According to the AWMT, 2 mg/mL of essential oil and citronellal completely inhibited Haemonchus contortus motility at 6 h post exposure. H. contortus exposed to essential oil and citronellal exhibited internal ultrastructural modifications. The lethal dose 50 values in mice were 5,000 and 2,609 mg/kg for essential oil and citronellal, respectively. E. citriodora essential oil reduced sheep epg at 14 days post treatment by 69.5% (P<0.05). No significant differences were observed in epg between the citronellal and negative control groups (P>0.05). The interaction between citronellal and other constituents in the essential oil may be relevant for its in vivo anthelmintic activity. Thus, E. citriodora essential oil and citronellal pharmacokinetic studies may help elucidate the anthelmintic activity of these compounds.

Resumo A resistência anti-helmíntica estimulou a busca por estratégias de controle de nematoides gastrintestinais, incluindo óleos essenciais livres ou em nanoemulsão. Este estudo avaliou a eficácia anti-helmíntica do óleo essencial de Cymbopogon citratus (OECc) e da nanoemulsão do óleo essencial de C. citratus (nOECc). Análises físico-químicas foram realizadas. O efeito in vitro foi determinado no teste de eclosão de ovos (TEO) sobre Haemonchus contortus e o efeito in vivo foi avaliado em ovinos infectados com nematoides gastrintestinais. Os animais foram tratados com OECc (500 mg/kg) ou nOECc (450 mg/kg) para determinação do número de ovos por grama de fezes (OPG) e carga parasitária. O principal constituinte do OECc foi citral. O conteúdo de OECc na nanoemulsão foi 20% e o tamanho médio de partícula foi 248 nm. No TEO, OECc e nOECc (1,25 mg/mL) inibiram 98,4 e 97,1% da eclosão larvar, respectivamente. Três animais tratados com o OECc morreram, enquanto um animal do grupo tratado com a nOECc morreu. O OPG e a carga parasitária total dos grupos tratados não diferiram do controle negativo (p>0.05). A nOECc apresentou eficácia somente sobre H. contortus (p<0.05). Como conclusão, o nanoencapsulamento reduziu a toxicidade e aumentou a eficácia sobre H. contortus.

Abstract The anthelmintic resistance stimulated the search for strategies for controlling gastrointestinal nematodes, including the use of free essential oils or its nanoemulsion. This study evaluated the anthelmintic efficacy of Cymbopogon citratus essential oil (CcEO) and C. citratus essential oil nanoemulsion (CcEOn). Pysicochemical analyses were performed. The in vitro effect was determined using the egg hatch test (EHT) on Haemonchus contortus and in vivo effect was evaluated in sheep infected with gastrointestinal nematodes. The animals were treated with CcEO (500 mg/kg) or CcEOn (450 mg/kg) for the fecal egg count (FEC) and the determination of worm burden. The main component of CcEO was citral. The CcEO content in the nanoemulsion was 20% (v/v), and the mean particle size was 248 nm. In EHT, CcEO and CcEOn (1.25 mg/mL) inhibited larval hatching by 98.4 and 97.1%, respectively. Three animals treated with CcEO died whereas in the group treated with CcEOn one animal died. The FEC and total worm burden of the treated groups did not differ from the negative control (p>0.05). The CcEOn showed efficacy only on H. contortus (p<0.05). In conclusion, nanoencapsulation reduced toxicity and increased efficacy on H. contortus.

Resumo Timol é um monoterpeno e a acetilação deste composto pode reduzir a toxicidade e potencializar os seus efeitos biológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do timol e acetato de timolila (AT) sobre ovos, larvas e adultos de Haemonchus contortus e suas alterações cuticulares, toxicidade aguda em camundongos e a eficácia sobre nematoides gastrintestinais de ovinos. Os resultados dos testes in vitro foram analisados por análise de variância (ANOVA) e comparados pelo testes de Tukey ou Bonferroni. A eficácia do teste de redução da contagem de ovos nas fezes (RCOF) foi calculada pelo programa BootStreet. No teste de inibição da eclosão de ovos (TEO), timol (0,5 mg/mL) e AT (4 mg/mL) inibiram a eclosão das larvas em 98% e 67,1%, respectivamente. Timol e AT (8 mg/mL) inibiram 100% do desenvolvimento larval. Timol e AT (800 μg/mL) reduziram a motilidade dos nematoides adultos, em 100% e 83,4%, respectivamente. O timol provocou alterações cuticulares nos nematoides adultos. No teste de toxicidade aguda, a DL50 do timol e AT foi de 1.350,9 mg/kg e 4.144,4 mg/kg, respectivamente. Timol e AT reduziram a contagem de ovos por gramas de fezes (OPG) dos ovinos em 59,8% e 76,2%, respectivamente. Nos testes in vitro timol apresentou atividade melhor anti-helmíntica do que AT. Entretanto, AT foi menos tóxico do que o timol e no teste in vivo apresentaram eficácia semelhante.

Abstract Thymol is a monoterpene and acetylation form of this compound can reduce the toxicity and enhance its biological effects. The objective of this study was to evaluate the effect of thymol and thymol acetate (TA) on egg, larva and adult Haemonchus contortus and the cuticular changes, acute toxicity in mice and the efficacy on sheep gastrointestinal nematodes. In vitro tests results were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and followed by comparison with Tukey test or Bonferroni. The efficacy of in vivo test was calculated by the BootStreet program. In the egg hatch test (EHT), thymol (0.5 mg/mL) and TA (4 mg/mL) inhibited larval hatching by 98% and 67.1%, respectively. Thymol and TA (8 mg/mL) inhibited 100% of larval development. Thymol and TA (800 µg/mL) reduced the motility of adult worms, by 100% and 83.4%, respectively. Thymol caused cuticular changes in adult worm teguments. In the acute toxicity test, the LD50 of thymol and TA were 1,350.9 mg/kg and 4,144.4 mg/kg, respectively. Thymol and TA reduced sheep egg count per gram of faeces (epg) by 59.8% and 76.2%, respectively. In in vitro tests thymol presented better anthelmintic activity than TA. However TA was less toxic and in in vivo test efficacy was similar.