Peptídeos antimicrobianos de anuros e seus análogos : propriedades antibacterianas, antifúngicas, antiparasitárias e citolíticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Diogo Gutierres de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/34578
Resumo: Dissertação (mestrado)—Fundação Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018.
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spelling Almeida, Diogo Gutierres deCastro, Mariana de Souza2019-05-08T21:33:48Z2019-05-08T21:33:48Z2019-05-082018-07-30ALMEIDA, Diogo Gutierres de. Peptídeos antimicrobianos de anuros e seus análogos: propriedades antibacterianas, antifúngicas, antiparasitárias e citolíticas. 2018. 51 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Animal)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://repositorio.unb.br/handle/10482/34578Dissertação (mestrado)—Fundação Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018.A crescente resistência de microrganismos patogênicos aos antibióticos convencionais vêm despertando a necessidade de novas alternativas para o combate destes patógenos. Os peptídeos antimicrobianos (PAMs), moléculas envolvidas na imunidade inata dos seres vivos, vem se mostrando como uma boa alternativa terapêutica. No presente estudo foram avaliadas as propriedades inibitórias das natererinas, uma classe de PAMs previamente isolada do anuro Physalaemus nattereri, e de 4 novos análogos desenhados a partir das estruturas das natererinas sobre microrganismos de interesse médico como bactérias, fungos e o parasita Trypanosoma cruzi, bem como sobre os vírus causadores da febre amarela e da dengue. Além disso, foram avaliados também os seus efeitos citolíticos sobre eritrócitos e leucócitos humanos e citotóxicos sobre células de hepatoma humano Huh7. As natererinas apresentaram atividade antimicrobiana sobre as bactérias patogênicas avaliadas, principalmente contra as bactérias Gram-negativas (E. coli e K. pneumoniae) e contra a levedura encapsulada C. Neoformans. Dentre as três natererinas, a natererina 2 foi a que apresentou a melhor atividade inibitória, com valores de CMI iguais a 2 μM para a bactéria K. pneumoniae e a 4 μM para a levedura C. neoformans, valores que sinalizam para o potencial terapêutico desses PAMs. No caso dos análogos das natererinas, o análogo 1 obteve melhora em suas propriedades inibitórias em quase todos os casos quando comparado aos 3 peptídeos selvagens demonstrando ganho de atividade sobre as bactérias S. aureus, E. coli e K. pneumoniae e sobre a levedura C. Albicans, com valores de CMI que variaram de 64 a 2 μM; em oposição, o análogo 2 teve seu desempenho piorado com perda da capacidade inibitória em vários casos. Já o análogo 3 teve desempenho piorado em alguns casos, mas foi o que obteve os melhores valores de CMI para as espécies de fungos analisadas, com ganho significativo de potência sobre C. Albicans (CMI = 16 μM), em comparação com os peptídeos selvagens que apresentaram CMI = 128 μM. Os efeitos das natererinas e de seus análogos sobre a viabilidade do parasita T. cruzi foram parciais, sendo que nenhum dos peptídeos testados conseguiu inibir completamente o parasita mesmo nas maiores concetrações empregadas (128 μM). Nos experimentos realizados para se avaliar os efeitos inibitórios sobre a replicação de arbovírus, observou-se que as natererinas exibiram efeitos citotóxicos altos com valores de IS que variaram de 1,98 a 3,93 (para o vírus da febre amarela). Já no caso do vírus da dengue, a natererina 3 apresentou uma atividade mais relevante com valor de IS = 8,24. Ao se analisar o desemprenho dos análogos, o análogo 1 apresentou o melhor valor de IS (7,34), exibindo possível potencial terapêutico devido à baixa concentração necessária para inibir a replicação do vírus da febre amarela (EC50 = 1,66 μM). Tal comportamento se repetiu no caso do vírus da dengue, onde o análogo 1, que continuou sendo o que agiu de maneira mais eficaz, com IS = 10,85. Apenas o análogo 2 exibiu atividade citolítica relevante sobre eritrócitos humanos na concentração de 128 μM, promovendo a lise de quase metade dos eritrócitos presentes na amostra. Os leucócitos humanos mostraram-se mais susceptíveis à ação citolítica dos peptídeos, com exceção da natererina 2 e dos análogos 2 e e 3 que exibiram baixas taxas de citólise sobre esse tipo celular. Todos os peptídeos foram capazes de formar estruturas em α-hélice em ambiente membrana-mimético (na presença de micelas de SDS). O presente estudo reforça o potencial terapêutico dos PAMs isolados da secreção cutânea de anuros e dos análogos produzidos a partir deles como agentes anti-infecciosos e antiparasitários de largo espectro.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The increasing resistance of pathogenic microorganisms to conventional antibiotics has led to the need for new alternatives to combat these pathogens. Antimicrobial peptides (AMPs), molecules involved in the innate immunity of living beings, have been considered a good therapeutic alternative. In the present study, the inhibitory properties of nattererins, a class of AMPs previously isolated from the anuran Physalaemus nattereri, and of 4 new analogues designed based on nattererines structures were evaluated on microorganisms of medical interest such as bacteria, fungi and the parasite Trypanosoma cruzi as well as on yellow fever and dengue virus. In addition, their cytolytic effects on human erythrocytes and leukocytes and cytotoxicity on Huh7 human hepatoma cells were also assessed. Nattererins exhibited antimicrobial activity on pathogenic bacteria, mainly against Gram-negative bacteria (E. coli and K. pneumoniae) and on the encapsulated yeast C. neoformans. Among the three nattererins, nattererin 2 showed the best inhibitory activity, with MIC values equal to 2 μM for K. pneumoniae and 4 μM for yeast C. neoformans, values that indicate the therapeutic potential of these AMPs. Considering the properties of the analogues, analogue 1 showed improvements in its inhibitory properties in almost all cases when compared to the wild peptides (demonstrating gain of activity on bacteria S. aureus, E. coli and K. pneumoniae and on the yeast C. albicans, with MIC values ranging from 64 to 2 μM. Analogue 2 had its performance worsened with loss of inhibitory capacity in several cases, while analogue 3 had a worse performance in some cases, but it exhibited best MIC values for the fungal species analyzed, with a significant gain of potency over C. albicans (MIC = 16 μM), compared to the wild peptides with MIC = 128 μM The effects of nattererins and their analogues on T. cruzi viability were partial, and none of the tested peptides could completely inhibit the parasite even in the largest concentration used (128 μM). In experiments performed to evaluate the inhibitory effects on arbovirus replication, nattererins exhibited high cytotoxic effects with SI values ranging from 1.98 to 3.93 (for yellow fever virus). In the case of the dengue virus, nattererin 3 had a more relevant activity with SI = 8.24. When analyzing the analogue performance, analogue 1 presented the best SI value (7.34), showing a putative therapeutic potential due to the low concentration required to inhibit the yellow fever virus replication (EC50 = 1.66 μM). This behavior was repeated in the case of dengue virus, where the analogue 1, which remained the most effective, with SI = 10.85. Only analogue 2 exhibited significant cytolytic activity on human erythrocytes at the concentration of 128 μM, promoting the lysis of nearly half of the erythrocytes present in the sample. Human leukocytes were more susceptible to peptides cytolytic activity, with the exception of nattererin 2 and analogues 2 and 3, which showed low rates of cytolysis on this cell type. All peptides were able to form α-helix structures in membrane-mimetic environment (in the presence of SDS micelles). The present study reinforces the therapeutic potential of AMPs isolated from the cutaneous secretion of anurans and the analogues inspired on them as anti-infectives and antiparasitic agents of broad spectrum.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Biologia AnimalA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessPeptídeos antimicrobianos de anuros e seus análogos : propriedades antibacterianas, antifúngicas, antiparasitárias e citolíticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPeptídeos antimicrobianosAnuroAnálogos sintéticosAtividade antimicrobianaNatererinasporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2018_DiogoGutierresdeAlmeida.pdf2018_DiogoGutierresdeAlmeida.pdfapplication/pdf1980900http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/34578/1/2018_DiogoGutierresdeAlmeida.pdf3b6fed9ca1820a23b8acd6b8e5dc98c3MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain671http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/34578/2/license.txtbacfee268cc5d4f6aaa2e6e0066d38f5MD52open access10482/345782024-01-31 14:16:12.024open accessoai:repositorio2.unb.br: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Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-01-31T17:16:12Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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