In vitro antiviral activity of Chamaecrista nictitans (Fabaceae )against herpes simplex virus: Biological characterization of mechanisms of action

We have previously identified a crude extract of the plant Chamaecrista nictitans (Fabaceae)with antiviral activity against herpes simplex virus.The main objectives of this research were to identify the step of the replication cycle of herpes simplex inhibited by the extract,and to attempt to characterize the chemical characteristics of this extract.The crude extract from Chamaecrista nictitans (Fabaceae)was extracted with a mixture of diclorometane/methanol,and further fractionated following a bioassay-guided protocol using a combination of preparative thin layer and column chromatography.Toxicity and bioassay experiments were carried out in monolayers of Vero cells.The antiviral activity of the extract was assessed by total inhibition of cytopathic effect after three-day incubation.The highest concentration of the extract which was not toxic to the cells was 200 mu g/ml. Western blot and immunofluorescence techniques were used to elucidate the antiviral mechanism of the extract by infecting Vero cells with the virus at different times and monitoring the synthesis of viral proteins.A 60 kDa protein was detected at 2 hr and 8 hr post-infection but no additional proteins were synthesized at later time intervals,and cytopathic effect was not observed after 24 hr.This result indicates that the extract acts at the intracellular level in order to inhibit late transcription.However,it does not inhibit transcription/translation of early viral proteins.These results were confirmed by immunofluorescence experiments.A strong fluorescent signal was observed in control cell monolayers at 24 hr post infection,accompanied with a clear cytopathic effect.In contrast,in the presence of acyclovir or the extract,cells showed very discrete immunofluorescence,characterized by a punctuated pattern, and no cytopathic effect was observed.Neutralization assays were performed using pre-incubation of virus with either specific herpes simplex-1 antiserum,200 mu g/ml of the extract or 20 mu g /ml of acyclovir.After 1 hr incubation,cells were infected and monitored for cytopathic effect.Only the virus treated with acyclovir showed viral activity,while no cytopathic effect was induced by samples of virus incubated with the extract.It is concluded that the extract inhibits both the attachment of the virus to the cell and the secondary transcription of the virus within the cells.Chemical characterization of the extract showed the presence of tannins.Rev.Biol.Trop.52(3):807-816. Epub 2004 Dic 15.Previamente se había identificado un extracto crudo a partir de Chamaecrista nictitans (Fabaceae)con actividad antiviral contra el virus herpes simplex.Los objetivos de esta investigación fueron determinar el paso en el ciclo de replicación del herpes simplex inhibidos por el extracto y caracterizar la naturaleza química de dicho extracto.El extracto crudo de la planta se obtuvo con una mezcla de diclorometano/metanol y fraccionado,utilizando la guía de un bioensayo,mediante cromatografía preparativa de capa fina y cromatografía en columna.Los ensayos se llevaron a cabo en monocapas de células Vero.La actividad antiviral exhibida por el extracto fue determinada mediante la inhibición total del efecto citopático después de tres días de incubación.La concentración máxima de la fracción positiva que no presentó citotoxicidad fue 200 µg/ml.Se utilizaron técnicas inmunoquímicas y de inmunofluorescencia para elucidar el mecanismo antiviral ejercido por el extracto; con este propósito,se infectaron células Vero con el virus herpes simplex y se determinó la producción de proteínas virales a diferentes tiempos después de la infección.Se detectó la producción de una proteína de aproximadamente 60 kDa a las 2 hr y 8 hr luego de la infección;sin embargo no se detectó producción de ningún tipo de proteína tardía, hecho correlacionado con la ausencia de efecto citopático a las 24 hr.Este resultado indica que el extracto actúa intracelularmente siendo capaz de inhibir la transcripción secundaria.Sin embargo,el extracto permite la transcripción y traducción de proteínas tempranas.Estos resultados fueron confirmados mediante inmunofluorescencia.En células control no tratadas con el extracto,se observó una fuerte señal fluorescente acompañada de la aparición del efecto citopático característico 24 hr después de la infección con el virus herpes simplex.Por el contrario,células en presencia de acyclovir o del extracto desarrollaron un patrón muy discreto de inmunofluorescencia sin presencia de efecto citopático.Se realizaron adicionalmente ensayos de neutralización utilizando preincubaciones con un antisuero específico contra herpes simplex 1,200 µg/ml del extracto o 20 µg/ml de acyclovir.Solamente el virus tratado con acyclovir fue capaz de producir un efecto citopático,mientras que el extracto inhibió el virus y no se detectó efecto citopático. Se concluye que el extracto inhibe la adherencia inicial del virus a las células y los eventos de transcripción secundaria del virus.La caracterización química del extracto demostró la presencia de taninos en el mismo.