avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme do peptídeo

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AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA E ANTIBIOFILME DO
PEPTÍDEO DERMASEPTINA 01 ENCAPSULADO EM NANOPARTÍCULAS DE
GOMA DE CAJUEIRO
Márcia Luana Gomes Perfeito (Bolsista PIBIC/CNPq), Patrick Veras Quelemes
(Colaborador, UFPI), Alyne Rodrigues Araújo (Colaboradora, UFPI), José Roberto de Souza
de Almeida Leite (Orientador, Departamento de Biomedicina/UFPI),
Introdução
A capacidade de bactérias patogênicas em resistir a agentes antibacterianos tem evoluído
desde o início da terapia antimicrobiana e representa um sério problema na prática clínica, o que
limita o arsenal de drogas disponíveis, tornando necessário o desenvolvimento de novas substâncias
para combatê-las (MOHANTY et al., 2012).Nesse contexto, os produtos naturais são uma excelente
fonte para a busca de novas drogas antibacterianas por terem uma diversidade molecular muito
superior àquelas derivadas de produtos sintéticos (NOVAIS et al., 2003).
Estudos apontam que pele das rãs é uma extraordinária fonte de peptídeos antimicrobianos
que possuem um amplo espectro microbicida contra bactérias, fungos e protozoários. Tal fato é
justificado pela a produção de peptídeos por anfíbios, que formam um dos principais mecanismos da
imunidade inata. Essas moléculas possuem características particulares e potenciais utilidades
terapêuticas, o que têm estimulado crescente interesse dos pesquisadores (RINALDI, 2002).
Sendo assim, o Brasil é um país privilegiado por conter a maior biodiversidade de anfíbios do
planeta (LEITE et al., 2006). Em contraste, apenas uma pequena parcela dessa biodiversidade tem
sido explorada cientificamente quanto ao seu potencial para a produção de fármacos, extratos
vegetais, dentre outros (TAKAKI; MODESTO; FIGUEIREDO, 2007).
O delta do rio Parnaíba é uma importante área da zona costeira brasileira. Neste bioma,
encontram-se vários gêneros de plantas e animais, dentre eles espécies de anfíbios anuros, incluindo
espécies endêmicas e espécies do gênero Phyllomedusa, que são produtores de um grande grupo de
peptídeo antimicrobiano, as Dermaseptinas. Estudos realizados com a Dermaseptina 01 (DS01)
apontam o seu excelente efeito antibacteriano.
Tendo em vista a prodigiosa potencialidade terapêutica e toxicológica da DS01, bem como a
escassez de estudos que avaliem seu espectro de atuação e visem aprimorar seu desempenho, o
presente trabalho avaliou a atividade antibacteriana do peptídeo dermaseptina 01 frente a bactérias
gram-negativas e gram-positiva.
Metodologia
Para a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM), foram utilizadas placas de
microdiluição estéreis com 96 poços de fundo chato, com oito linhas (A a H) e doze colunas (1 a 12).
Foram realizadas microdiluições seriadas de razão 2, a fim de se obter poços com concentrações
variando de 200 a 12,5μg/mL. O inóculo bacteriano adicionado nos poços representava uma solução
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contendo 5x10 UFC/mL (padronizado pelo CLSI, 2009), obtendo um volume final de 100 μL em cada
poço. Foram realizados controle de esterilidade do meio de cultura contendo o agente (DS01)
submetido à mesma microdiluição de razão 2, bem como o controle de crescimento ou viabilidade
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bacteriana, onde foi alocada meio de cultura e inóculo bacteriano. Uma última coluna foi atribuída ao
controle DMSO/ álcool, onde estava contido meio de cultura, uma solução contendo álcool etílico e
DMSO, ambos a 20%, e inóculo bacteriano, sendo o mesmo procedimento de microdiluição de razão
2 repetido nesta coluna. As placas seguiram para incubação em estufa bacteriológica a 37°C em
condições aeróbicas.
Após 24 horas, foi inoculado TTC (2,3,5 cloreto de trifeniltetrazólio) a 0,5% em todos os
poços. Em seguida, a placa foi novamente incubada por uma hora para posterior leitura visual, sendo
a CIM definida como a menor concentração do agente que restringiu o crescimento visível bacteriano
(observado em comparação à coluna controle de esterilidade).
Resultados e Discussão
O estudo mostrou a CIM da DS01 para as seguintes linhagens bacterianas: Staphylococcus
aureus ATCC 29213, Escherichia coli ATCC 25922, Escherichia coli ATCC 35218, Klebsiella
pneumoniae ATCC 700603. Os resultados obtidos estão ilustrados na tabela 1 e revelam que a DS
01 exibiu um amplo espectro de atividade antibacteriana com eficiências diferentes contra bactérias
Gram-positivas e Gram-negativas, sendo as Gram-negativas mais sucetíveis. O mesmo conclui Brand
et al (2006), que aponta melhores resultados do peptídeo contra bactérias Gram-negativas.
LINHAGEM BACTERIANA
CIM (µg/ML)
Escherichia coli ATCC 25922
40
Staphylococcus aureus ATCC 29213
80
Escherichia coli ATCC 35218
40
Klebsiella pneumoniae ATCC 700603
80
A característica de carga positiva do peptídeo catiônico pode ter determinado sua atividade
antibacteriana, tendo em vista a alta concentração de cargas negativas na superfície desses
microrganismos, o que pode facilitar a interação com a superfície celular.
Peptídeos catiônicos, tais como as dermaseptinas, são conhecidos por perturbar as
membranas de microorganismos através da sua associação com fosfolipídios (Figura 1).
Figura 1: Representação esquemática dos modelos propostos para o mecanismo de ação dos
peptídeos catiônicos anfipáticos α-helicoidais. A: atração eletrostática à superfície da célula
microbiana; B: passagem através da membrana externa; C: atração eletrostática aos fosfolipideos
aniônicos da membrana citoplasmática; D:estruturação, inserção na membrana e acumulação; E:
formação de poro toroidal; F:permeabilização na membrana.
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FONTE: Seixas, R.S. G. R., 200, p. 10.
Conclusão
De fato, os nossos resultados mostraram que a Dermaseptina 01 tem ação antibacteriana em
concentrações micromolares, o que aloca a DS 01 no grupo das moléculas de baixa toxicidade e com
grande potencialidade de se tornar um antibacteriano comercializado no mercado, porém, pouco
exploradas cientificamente. Tal fato, justifica a continuação deste estudo.
Apoio: CNPq
Palavras-chave: DS01. Atividade antibacteriana.
Referências
BRAND, G.D., LEITE, J.R.S.A., MENDEL, S.M.S., MESQUITA, D.A., SILVA, L.P., PRATES,
M.V., BARBOSA, E.A., VINECKY, F., MARTINS, G.R., KUCKELHAUS, S.A.S. and BLOCH Jr. C.
Novel Dermaseptins from Phyllomedusa hypochondrialis. Biochemical and Biophysical Research
Communications. 347, p. 739-746, 2006
CLSI - Clinical Laboratory Standards Institute. Methods for dilution antimicrobial
susceptibility test for bacteria that grow aerobically. Approved standard M02–A10. Wayne, Pa,
2009.
LEITE, J.R.S.A., BARBOSA, E.A. & NORONHA, S.E. Levantamento de anuros (amphibia) na
região do projeto Formoso-Araguaia e arredores, Formoso do Araguaia, Tocantins, BrasiL.
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MOHANTY, S.; MISHRA, S.; JENA, P.; JACOB, B.; SARKAR, B.; SONAWANE, A. An
investigation on the antibacterial, cytotoxic, and antibiofilm efficacy of starch-stabilized silver
nanoparticles. Nanomedicine: NBM 2011;xx: 1-9, doi:10.1016/j.nano.2011.11.007 (In press).
NOVAIS, T.S; COSTA, J.F.O.; DAVID, J.L.P; David, J.M.; QUEIROZ, L.P.; FRANÇA, F.;
GIULIETTI, A.M.; SOARES, M.B.P.; SANTOS, R.R. Atividade antibacteriana em alguns extratos de
vegetais do semi-árido brasileiro. Revista Brasileira de Farmacognosia, Paraná. v14, p 05-08,
2003.
RINALDI, A.C. Antimicrobial peptides from amphibian skin: an expanding scenario.
Commentary. p. 799-804, 2002.