Anti-proliferative and apoptosis induction activities of curcumin on Leishmania major

Abstract

Leishmaniasis is a major vector-borne disease triggered by an obligate intracellular protozoan parasite of the genus Leishmania and transmitted by the bite of phlebotomine female sand flies. This parasite causes a wide range of human diseases, from localized self-healing cutaneous lesions to fatal visceral infections. The aim of this study was to investigate the cytotoxic, antiproliferative, and apoptotic effects of curcumin on Leishmania major promastigotes (MHOM/SA/84/JISH) and to assess these effects on the cell cycle of promastigotes. The MTT colorimetric assay was used to evaluate the cytotoxicity and proliferation of promastigotes. Additionally, flow cytometry was used to analyze the cell cycle. The Annexin V/propidium iodide staining technique followed by flow cytometry was used to study the cell death induced by curcumin. In this study curcumin showed a potent antileishmanial effect, exhibiting cytotoxicity against L. major promastigotes. At 80 μM, the survival in curcumin treated promastigotes reached 22%; however, the median lethal concentration of curcumin (LC50) was 35 μM. The drug exerted its cytotoxic effect by inducing apoptosis. Curcumin-induced cell death in promastigotes reached 82.5% at 80 μM concentration. In addition, curcumin delayed the cell cycle in the S-phase inhibiting cell proliferation. Thus, curcumin was shown to be effective against L. major promastigotes. Therefore, curcumin merits further research studies to demonstrate its efficacy in treating cutaneous leishmaniasis. La leishmaniasis es una enfermedad vectorial significativa, obligadamente desencadenada por un protozoo intramacrófago del género Leishmania, que se transmite por la picadura de mosquitos flebótomos hembra. Esta especie parasitaria causa una gran variedad de enfermedades humanas: desde lesiones cutáneas localizadas autocurables hasta infecciones viscerales mortales. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos citotóxicos, antiproliferativos y apoptóticos de la curcumina en los promastigotes de Leishmania major (MHOM/SA/84/JISH) y evaluar su efecto en el ciclo celular de este parásito. Se utilizó el ensayo colorimétrico MTT para evaluar la citotoxicidad y la proliferación de los promastigotes. Además, se utilizó la citometría de flujo para analizar su ciclo celular. Se empleó la técnica de tinción de ioduro de propidio/anexina V y, posteriormente, citometría de flujo para estudiar la muerte celular inducida por la curcumina. En este estudio, la curcumina reflejó un potente efecto leishmanicida. También exhibió citotoxicidad frente a los promastigotes de L. major. A una concentración de 80 μM, la supervivencia de los promastigotes tratados con curcumina fue del 22%; en tanto que la concentración letal media (LC50) fue de 35 μM. El fármaco produjo su acción parasiticida mediante la inducción de apoptosis. La muerte celular inducida por curcumina en los promastigotes fue del 82,5% a una concentración de 80 μM. Además, la curcumina demoró el ciclo celular en la fase S e inhibió así la proliferación celular. La curcumina demostró efectividad frente a los promastigotes de L. major y, por tanto, consideramos que los estudios deberían continuar a fin de demostrar su efectividad para tratar la leishmaniasis cutánea.

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