Riparina III associada a antimicrobianos : citotoxicidade, atividade antibacteriana, inibição e erradicação de biofilme
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/50115 |
Resumo: | O aumento da pressão seletiva bacteriana, bem como o uso indiscriminado e inadequado de antimicrobianos proporcionam a identificação recorrente de isolados clínicos multidroga-resistente (MDR) envolvidos em Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS) e redução das opções terapêuticas. Habitualmente, ademais dos mecanismos de resistência aos antimicrobianos convencionais, diversas espécies bacterianas são descritas como formadoras de biofilme, como Staphylococcus aureus e Acinetobacter baumannii, sendo este um dos principais fatores de virulência. Como a terapia combinada entre antimicrobianos pode resultar em um efeito antagônico ou indiferente, além do fator de toxicidade elevado, por isso a investigação da combinação entre composto natural de origem vegetal e antimicrobiano vem sendo amplamente discutida, devido às diversas atividades biológicas, fácil acesso e baixo custo. Logo, o objetivo deste estudo foi investigar a citotoxicidade da riparina III associada a antimicrobianos e avaliar sua atividade antibacteriana, inibitória e erradicatória do biofilme e as possíveis alterações ultraestruturais em isolados clínicos multidroga-resistentes (MDR) de A. baumannii e S. aureus. A concentração inibitória mínima (CIM) da riparina III e de cada antimicrobiano (ciprofloxacina, oxacilina, meropenem e colistina) foi determinada por microdiluição em caldo em isolados clínicos MDR. Pelo método do Checkerboard foi definido o tipo de interação das combinações e a análise da CIM reversa das combinações sinérgicas. O tempo de morte dos isolados clínicos MDR foi avaliado baseado apenas nas combinações sinérgicas nas respectivas espécies bacterianas. A combinação sinérgica foi investigada quanto sua ação hemolítica in vitro e os isolados clínicos MDR foram observados quanto às alterações ultraestruturais nas concentrações subinibitórias através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), além de submetidos à formação de biofilme, bem como a inibição e a erradicação do biofilme na presença da combinação sinérgica. Para os isolados 54 e 808 (A. baumannii), o Índice de Concentração Inibitória Fracionada (FICI) exibiu o efeito sinérgico na combinação riparina III/colistina, sendo observadas diversas alterações ultraestruturais nas células bacterianas. A ação hemolítica da combinação entre riparina III e colistina exibiu um baixo percentual hemolítico e os isolados clínicos avaliados foram classificados como forte formadores de biofilme e a combinação sinérgica inibiu e erradicou os biofilmes produzidos ambos os isolados de A. baumannii. A identificação de espécies bacterianas MDR envolvidas em IRAS tem limitado as opções terapêuticas; por isso, o uso da terapia combinada entre composto natural e antimicrobianos convencionais pode alterar a dose ideal com eficácia terapêutica, bem como diminuir o efeito tóxico dos antimicrobianos. Logo, a combinação entre a riparina III e colistina apresentou uma interação sinérgica contra isolados clínicos de A. baumannii MDR, com diminuição significativa da concentração ideal da colistina, além de exibir baixo percentual hemolítico, inúmeras alterações ultraestruturais, sendo capaz de inibir e erradicar o biofilme de A. baumannii. Assim, estas informações demostraram que a combinação entre riparina III e colistina pode ser uma opção promissora, visto o potencial antimicrobiano constatado pelas espécies bacterianas, a tornando bastante eficaz contra A. baumannii MDR. |
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Habitualmente, ademais dos mecanismos de resistência aos antimicrobianos convencionais, diversas espécies bacterianas são descritas como formadoras de biofilme, como Staphylococcus aureus e Acinetobacter baumannii, sendo este um dos principais fatores de virulência. Como a terapia combinada entre antimicrobianos pode resultar em um efeito antagônico ou indiferente, além do fator de toxicidade elevado, por isso a investigação da combinação entre composto natural de origem vegetal e antimicrobiano vem sendo amplamente discutida, devido às diversas atividades biológicas, fácil acesso e baixo custo. Logo, o objetivo deste estudo foi investigar a citotoxicidade da riparina III associada a antimicrobianos e avaliar sua atividade antibacteriana, inibitória e erradicatória do biofilme e as possíveis alterações ultraestruturais em isolados clínicos multidroga-resistentes (MDR) de A. baumannii e S. aureus. 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Logo, a combinação entre a riparina III e colistina apresentou uma interação sinérgica contra isolados clínicos de A. baumannii MDR, com diminuição significativa da concentração ideal da colistina, além de exibir baixo percentual hemolítico, inúmeras alterações ultraestruturais, sendo capaz de inibir e erradicar o biofilme de A. baumannii. Assim, estas informações demostraram que a combinação entre riparina III e colistina pode ser uma opção promissora, visto o potencial antimicrobiano constatado pelas espécies bacterianas, a tornando bastante eficaz contra A. baumannii MDR.CAPESThe increase in bacterial selective pressure, as well as the indiscriminate and inappropriate use of antimicrobials, has promote to the recurrent identification of multidrug-resistant (MDR) clinical isolates involved in healthcare-associated infections (HAIs) and reduction of therapeutic options. Usually, in addition to traditional antimicrobial resistance controls, several bacterial species are described as biofilm formers, such as Staphylococcus aureus and Acinetobacter baumannii, which is one of the main virulence factors. The combined therapy between antimicrobials can result in an antagonistic or indifferent effect, in addition to the high toxicity factor, therefore the investigation of the combination of natural compound of plant origin and antimicrobial for therapeutic purposes has been widely accepted, due to the various biological activities, easy access and low cost. The objective of this study was to investigate the cytotoxicity of riparin III associated with antimicrobials and to evaluate its antimicrobial, biofilm inhibitory and eradicating activity, and the possible ultrastructural changes in MDR clinical isolates of A. baumannii and S. aureus. The minimum inhibitory concentration (MIC) of riparin III and each antimicrobial (ciprofloxacin, oxacillin, meropenem and colistin) was determined by microdilution in broth against MDR clinical isolates. The type of interaction of the combinations for Checkerboard method was defined and the analysis of the reverse MIC of the synergistic combinations. The time-kill of the MDR clinical isolates was evaluated based only on synergistic combinations in the bacterial species. The synergistic combination was investigated for its in vitro hemolytic action and the MDR clinical isolates were observed for ultrastructural changes at sub-synergistic concentrations through Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Microscopy (TEM), in addition to submitted to biofilm formation, as well as the biofilm inhibition and eradication in the presence of the synergistic combination. For A. baumannii isolates 54 and 808, the Fractional Inhibitory Concentration Index (FICI) showed the synergistic effect in the riparin III/colistin combination and several ultrastructural changes in bacterial cells. The hemolytic action of the combination of riparin III and colistin exhibited a low hemolytic percentage and MDR clinical isolates were classified as strong biofilm formers and the synergistic concentration of riparin III/colistin inhibited and eradicated the biofilms produced for A. baumannii (54 and 808). The identification of MDR bacterial species involved in HAIs has limited therapeutic options; therefore, the use of combined therapy between a natural compound and conventional antimicrobials can change the ideal dose with therapeutic efficacy, as well as reduce the toxic effect of antimicrobials. Therefore, the combination of riparin III and colistin presented a synergistic interaction against clinical isolates of A. baumannii MDR, with a significant decrease in the ideal concentration of colistin, in addition to exhibiting a low hemolytic percentage, numerous ultrastructural changes, being able to inhibit and eradicate the A. baumannii biofilm. Thus, this information demonstrated that the combination between riparin III and colistin can be a promising option, given the antimicrobial potential unrecognized by bacterial species, making it quite effective against A. baumannii MDR.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Medicina TropicalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessAniba ripariaStaphylococcus aureusAcinetobacter baumanniiBiofilmesMicroscopia eletrônicaRiparina III associada a antimicrobianos : citotoxicidade, atividade antibacteriana, inibição e erradicação de biofilmeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Jorge Belém Oliveira Júnior.pdfTESE Jorge Belém Oliveira Júnior.pdfapplication/pdf2799710https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/50115/1/TESE%20Jorge%20Bel%c3%a9m%20Oliveira%20J%c3%banior.pdfa3c85deb4a41629c59ccd2df3f532770MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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