Caracterização das propriedades biológicas de uma dermaseptina isolada da secreção cutânea de Pithecopus rohdei (Anura: Phyllomedusinae)
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| Data de Publicação: | 2023 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UnB |
| Texto Completo: | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49086 |
Resumo: | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2023. |
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Caracterização das propriedades biológicas de uma dermaseptina isolada da secreção cutânea de Pithecopus rohdei (Anura: Phyllomedusinae)AnurosResistência antimicrobianaPeptídeos antimicrobianosDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2023.O uso indiscriminado de antibióticos tem provocado elevados níveis de resistência bacteriana ao redor do mundo. Esse cenário se intensificou significativamente após o período pandêmico de SARS-CoV 2, onde agentes antimicrobianos foram utilizados desenfreada e erroneamente, mesmo que indicados apenas no caso de coinfeição com bactérias ou fungos. Com isso, ocorreu um aumento expressivo de superbactérias resistentes, sendo necessário o uso de antibióticos de amplo espectro causadores de graves efeitos colaterais, como é o caso da Polimixina B, um medicamento associado a intensa nefrotoxicidade e uma das últimas alternativas de tratamento para superbactérias hospitalares. Diante disso, pesquisas envolvendo moléculas com potencial antimicrobiano são de grande importância para a sociedade e têm ganhado espaço no meio científico. Uma interessante opção para esse quadro é o estudo de moléculas antimicrobianas naturais, como é o caso dos peptídeos antimicrobianos (PAMs) também chamados de peptídeos de defesa do hospedeiro (PDHs). Esses peptídeos são moléculas curtas, catiônicas, anfipáticas e abundantes na natureza, sendo muito encontrados na secreção cutânea de anfíbios. Nesse trabalho, foi isolado um potente peptídeo antimicrobiano presente na secreção cutânea de Pithecopus rohdei, uma espécie da subfamília Phylomedusinae (Hylidae). A fração ativa foi isolada por cromatografia líquida de alta eficiência e apresentou uma massa molecular de 3080,66 Da. A molécula foi sequenciada por degradação de Edman e apresentou uma sequência peptídica de 30 resíduos de aminoácidos (GLWKMLAKGAGKVLGHVASKFLGSQGQPES-COOH). Por estudos de similaridade de sequência, foi observado que esse peptídeo possui alta similaridade de sequência com peptídeos da classe das dermaseptinas, sendo então denominado Dermaseptina PR-1 (PR em referência à espécie Pithecopu s rohdei). Através de análises de dicroísmo celular, a estrutura secundária do peptídeo na presença de SDS e TFE foi avaliada, sendo possível inferir que a Dermaseptina PR-1 adota uma estrutura secundária em alfa-hélice quando em contato com tais reagentes, um padrão associado a respostas antimicrobianas em outros peptídeos de defesa. No que diz respeito a suas propriedades biológicas, o peptídeo apresentou resultados inibitórios sobre o crescimento das bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus (CIM = 4 µM), S. epidermidis (CIM = 4 µM) e Enterococcus faecalis (CIM = 16 µM) e Gram-negativas Escherichia coli (CIM = 1 µM), Klebsiella pneumoniae (CIM = 2 µM) e Pseudomonas aeruginosa (CIM = 4 µM), sendo observado, também, a atividade antibacteriana em um isolado clínico multirresistente de K. pneumoniae carbapenemase (CIM = 16 µM), resultado que foi corroborado por análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em que evidenciou-se a formação de profundas rugosidades na membrana dessa bactéria, o que possivelmente leva a desestruturação da parede e lise do microrganismo. Além disso, como um teste preliminar para avaliar a capacidade inunomodulatória dessa dermaseptina, o peptídeo foi avaliado quanto a sua capacidade de induzir a quimiotaxia de neutrófilos, onde se observou uma moderada atividade quimiotática. Esses resultados sugerem que o peptídeo pode atuar de forma dupla, erradicando bactérias de maneira direta e indireta. Por fim, a atividade hemolítica do peptídeo foi avaliada e resultou em um baixo percentual de hemólise nas concentrações relacionadas aos valores de CIMs de bactérias sensíveis (2% a 9%) observando-se também uma moderada atividade hemolítica na concentração inibitória mínima da superbactéria K. pneumoniae carbapenemase (23%).Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).The indiscriminate use of antibiotics has caused high levels of bacterial resistance around the world. This scenario intensified significantly after the SARS-CoV 2 pandemic period, where antimicrobial agents were wildly and erroneously used, even if indicated only in the case of coinfection with bacteria or fungi. As a result, there has been a significant increase in resistant superbugs, requiring the use of broad-spectrum antibiotics that cause serious side effects, such as Polymyxin B, a drug associated with intense nephrotoxicity and one of the last treatment alternatives for hospital superbugs. In view of this, research involving molecules with antimicrobial potential is of great importance to society and has gained space in the scientific community. An interesting option for this scenario is the study of natural antimicrobial molecules, such as antimicrobial peptides (AMPs) also called host defense peptides (PDHs). These peptides are short molecules, cationic, amphipathic and abundant in nature, being often found in the cutaneous secretion of amphibians. In this work, a potent antimicrobial peptide present in the cutaneous secretion of Pithecopus rohdei, a species of the subfamily Phylomedusinae (Hylidae), was isolated. The active fraction was isolated by high performance liquid chromatography and had a molecular mass of 3080.66 Da. The molecule was sequenced by Edman degradation and exhibited a peptide sequence of 30 amino acid residues (GLWKMLAKGAGKVLGHVASKFLGSQGQPES-COOH). By sequence similarity studies, it was observed that this peptide has high sequence similarity with peptides of the dermaseptin class, being then named Dermaseptin PR-1 (PR in reference to the species Pithecopus rohdei). Circular dichroism analyses were performed and the secondary structure of the peptide in the presence of SDS and TFE was evaluated, making it possible to infer that Dermaseptin PR-1 adopts a secondary structure in an alpha-helix when in contact with such reagents, a pattern associated with antimicrobial responses in other defense peptides. With regard to its biological properties, the peptide showed inhibitory results on the growth of Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus (MIC = 4 µM), S. epidermidis (MIC = 4 µM) and Enterococcus faecalis (MIC = 16 µM) and Gram-negative Escherichia coli (MIC = 1 µM), Klebsiella pneumoniae (MIC = 2 µM) and Pseudomonas aeruginosa (MIC = 4 µM), with antibacterial activity also observed in a multidrug-resistant clinical isolate of K. pneumoniae carbapenemase (MIC= 16 µM), a result that was corroborated by Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis, in which it was possible to observe the formation of deep roughness in the membrane of this bacterium, which leads to disruption of the wall and lysis of the microorganism. Furthermore, as a preliminary test to evaluate the immunomodulatory capacity of this dermaseptin, the peptide was evaluated for its ability to induce neutrophil chemotaxis, where a moderate chemotactic activity was observed. These results suggest that the peptide can act in a dual way, eradicating bacteria directly and indirectly. Finally, the hemolytic activity of the peptide was evaluated and resulted in a low percentage of hemolysis in the concentrations related to the values of MICs of sensitive bacteria (2% to 9%) also observing a moderate hemolytic activity in the minimal inhibitory concentration value of the superbug K. pneumoniae carbapenemase (23%).Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Biologia AnimalCastro, Mariana de SouzaSantos, Joyce Silva dos2024-07-22T13:29:08Z2024-07-22T13:29:08Z2024-07-222023-04-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Joyce Silva dos. Caracterização das propriedades biológicas de uma dermaseptina isolada da secreção cutânea de Pithecopus rohdei (Anura: Phyllomedusinae). 2023. 59 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Animal) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49086porA 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/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-22T13:29:39Zoai:repositorio.unb.br:10482/49086Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-22T13:29:39Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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