Leishmanicidal Activity of Plant Extracts from Sefrou, a Moroccan Focus of Leishmaniasis, against Various Leishmania Parasites in the Promastigote Stage

Activité leishmanicide des extraits de plantes d’un foyer marocain de leishmaniose contre le stade promastigote

¹ Laboratory of Microbial Biotechnology, Faculty of Sciences and Techniques, Sidi-Mohamed-Ben-Abdellah University, BP 2202 Imouzzer Road, Fez, Morocco
² National Reference Laboratory of Leishmaniasis, National Institute of Hygiene, Rabat, Morocco
³ Laboratory of Human Pathologies Biology, Department of Biology, Faculty of Sciences, and Genomic Center of Human Pathologies, Mohammed V University, Rabat, Morocco
⁴ Institute of Nursing Professions and Health Techniques Fez (Annex Meknès), Regional Health Directorate, El Ghassani Hospital, 30000 Fez, Morocco

^* e-mail : bekhtik2@yahoo.fr

Abstract

According to the World Health Organization, leishmaniasis remains a major worldwide public health problem. The province of Sefrou located in the center of Morocco is a focus of cutaneous leishmaniasis. The present study aims at evaluating the antileishmanial potential of Berberis sp., Crataegus oxyacantha, Cistus salviifolius, Ephedra altissima and Lavandula dentata frequently used by the local population. Methanolic extracts were tested against the promastigote form of Leishmania tropica, Leishmania major and Leishmania infantum using tetrazolium-based colorimetric (MTT) assay. The total phenol and flavonoids content of all extracts were determined using the Folin–Ciocalteu reagent, aluminum chloride, and potassium acetate solutions respectively. The plant extracts exhibited antileishmanial activity with variability depending on the tested strain and the plant species compared to Glucantime® used as control (IC50 (the half maximal inhibitory concentration) > 1,000 μg/mL). The best inhibition was observed with Berberis sp., against Leishmania major (IC50 = 394.40 ± 3.02 μg/ml), and Ephedra altissima (reported for the first time) against Leishmania infantum (IC50 = 490.84 ± 3.15 μg/mL). Leishmania tropica has shown the same sensitivity behavior toward the five extracts (in average IC50 = 540 ± 11.20 μg/mL). The total phenolic content was higher for Crataegus oxyacantha and Cistus salviifolius (140.67 ± 3.17 μg eq Gallic Acid (GA)/ mg of Extract (E) and 133.83 ± 9.03 μg eq GA/mg of E respectively), while flavonoid was higher for Cistus salviifolius and Lavandula dentata (57.92 ± 2.46 μg eq Quercetin (Que)/ mg of Extract (E) and 41.53 ± 1.74 μg eq Que/mg of E). All the tested extracts present some promising aspects that may cure cutaneous leishmaniasis in the center of Morocco; further bioguided assays are needed to isolate the fractions and the bioactive molecule.

Résumé

Dans cet article de recherche, l’activité leishmanicide d’extraits de plantes récoltées dans la ville de Sefrou, située au centre du Maroc, est évaluée pour la première fois à partir de plantes médicinales originaires d’une région à foyer de leishmaniose cutanée. L’idée trouve son origine dans l’importance de la phytothérapie comme nouvelle source de molécules bioactives pour éradiquer plusieurs pathologies, dont la leishmaniose, surtout après l’émergence de la résistance des souches vis-à-vis des agents antiparasitaires ainsi que la toxicité de ces derniers. En effet, au Maroc, le Glucantime® est le seul traitement de la leishmaniose. Cependant, de nombreuses études ont montré sa toxicité, d’où une nécessité urgente de la découverte de nouvelles molécules biologiques. La sélection des plantes dans le présent travail s’est fondée sur une étude ethnobotanique auprès de la totalité des herboristes de la ville de Sefrou afin de confirmer scientifiquement leur efficacité. Cinq plantes étaient les plus prescrites par les herboristes ; les tests in vitro des extraits de ces plantes ont confirmé leur efficacité compte tenu de leur origine dans la région ainsi que, au vu de la littérature, l’espèce Ephedra altissima est évaluée comme antileishmaniose pour la première fois.