01 - Doutorado - Microbiologia
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Navegando 01 - Doutorado - Microbiologia por Assunto "Antibacterial agents"
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Item Atividade antibacteriana de nanopartículas de prata associadas ao eugenolBodnar, Giovana Carolina; Nakazato, Gerson [Orientador]; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Panagio, Luciano Aparecido; Perugini, Marcia Regina Eches; Campos, Anna Carolina Leonelli Pires deResumo: Bactérias multirresistentes representam um grande problema que desafiam a saúde pública em encontrar estratégias utilizando os antimicrobianos atuais disponíveis no mercado para combater estas infecções Por outro lado, o desenvolvimento de novos fármacos não ocorre no mesmo ritmo dos mecanismos de resistência desenvolvidos pelas bactérias A resistência aos antimicrobianos não é apenas um problema da área clínica No setor de alimentos diversos patógenos humanos vêm adquirindo resistência aos desinfetantes utilizados na indústria alimentícia Sendo assim, pesquisadores buscam por novas substâncias antimicrobianas que podem auxiliar no tratamento das infecções multirresistentes pelo desenvolvimento de alternativas aos antibióticos e aos desinfetantes disponíveis Os produtos naturais e a associação de compostos tornaram-se um importante campo de pesquisa para descoberta de novos antimicrobianos O objetivo desta pesquisa foi avaliar a atividade antibacteriana de nanopartículas de prata biologicamente sintetizada pelo fungo Fusarium oxysporum em associação ao eugenol Eugenol e bio-AgNP demonstraram efeito bactericida, com concentração inibitória mínima (MIC) entre 12 a 2% (v/v) e 394 a 63 µM, respectivamente; e todos os isolados clínicos de Staphylococcus aureus meticilina resistente (MRSA) analisados foram sensíveis aos compostos Para a curva de crescimento e morte, eugenol agiu em menos de 2 h, enquanto as nanopartículas levaram de 5 a 1 h para eliminar totalmente as bactérias Gram-negativas e 24 h para as Gram-positivas O efeito sinérgico ou aditivo foi observado quando os compostos foram combinados, com redução dos valores de MIC, para ½ MIC, 1/3 MIC ou até mesmo ¼ MIC, o que melhorou o tempo de ação da bio-AgNP comparado ao uso em isolado A Microscopia Eletrônica de Varredura demonstrou alterações morfológicas celulares após os tratamentos com os compostos em isolado ou em combinação No ensaio de biofilme, a combinação dos compostos reduziu em 5-log o número de células As bio-AgNP associadas ao eugenol, composto derivado do óleo de cravo, são alternativas antimicrobianas que neste estudo demonstraram um importante papel contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, incluindo também cepas multirresistentes, além de atuar contra o biofilme formado por estas bactérias Sendo assim, podem ser uma estratégia alternativa para o controle de infecções, e apresentam um potencial não somente na área clínica/hospitalar, mas também aplicação na indústriaItem Atividade antibacteriana de nanopartículas poliméricas doadoras de óxido nítrico contra Staphylococcus aureus e Escherichia coliCardozo, Viviane Ferreira; Nakazato, Gerson [Orientador]; Nakamura, Celso Vataru; Vespero, Eliana Carolina; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Lonni, Audrey Alesandra Stinghen Garcia; Seabra, Amedea Barozzi [Coorientadora]Resumo: A mastite bovina é uma grave enfermidade veterinária que causa grande perda para a indústria de laticínios em todo o mundo Ela é uma das principais doenças infecciosas, e é de difícil tratamento e controle Além disso, o surgimento de bactérias multirresistentes que causam a mastite tem complicado o seu controle O radical livre óxido nítrico (NO) é um potente agente antimicrobiano Assim, o objetivo deste estudo foi sintetizar partículas poliméricas doadoras de NO, e avaliar a atividade antibacteriana contra cepas de Staphylococcus aureus (MBSA) e Escherichia coli (MBEC) isoladas de mastite bovina Quinze isolados de MBSA e quinze de MBEC foram obtidos de vacas com mastite bovina subclínica e clínica Partículas poliméricas biocompatíveis compostas de alginato/quitosana, ou quitosana/tripolifosfato de sódio (TPP), foram sintetizadas e utilizadas para encapsular o ácido mercaptosuccínico (MSA), que é uma molécula contendo tiol A nitrosação de grupo tiol em partículas contendo MSA formaram as partículas S- nitroso-MSA, que são doadores de NO A cinética de liberação das partículas de S- nitroso-MSA mostrou liberação de NO constante e controlada durante várias horas A atividade antibacteriana das partículas liberadoras de NO foi avaliada pela incubação das nanopartículas com uma cepa de MBSA multirresistente, o qual é responsável por causar mastite bovina Ensaios de atividade anti-biofilme na formação e em biofilmes maduros foram realizados utilizando as cepas de S aureus e as partículas poliméricas de S-nitroso-MSA liberadoras de NO A concentração mínima inibitória das partículas de S-nitroso-MSA-alginato/quitosana contra cepas de MBSA variou de 125 a 25 µg/mL As mesmas nanopartículas apresentaram atividade anti-biofilme nas concentrações de 25 e 5 µg/mL para as cepas de MBSA Os resultados indicam que o uso de partículas poliméricas doadoras de NO é uma interessante alternativa para combater a resistência bacteriana no tratamento e prevenção da mastite bovinaItem Atividade antimicrobiana de benzoiltioureias em agentes etiológicos de sepse neonatalBiasi-Garbin, Renata Perugini; Ogatta, Sueli Fumie Yamada [Orientador]; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira; Tavares, Eliandro Reis; Lopes, Gilselena Kerbauy; Navarro, Miguel Octávio PérezResumo: Sepse neonatal representa importante causa de morbidade e mortalidade em recém-nascidos e Streptococcus agalactiae (Estreptococo do Grupo B - EGB) continua sendo o principal agente etiológico envolvido nessa infecção A dificuldade no diagnóstico e a emergência de isolados resistentes aos antimicrobianos comerciais representam desafio para prevenir esta infecção Considerando as atividades biológicas descritas para compostos contendo o núcleo tioureia, o objetivo deste estudo foi sintetizar e avaliar a atividade antimicrobiana in vitro de benzoiltioureias contra importantes agentes etiológicos de sepse neonatal e realizar um estudo preliminar de relação estrutura-atividade Uma série de vinte e seis benzoiltioureias com vários substituintes alifáticos e aromáticos na porção tioureia foi apropriadamente sintetizada Posteriormente, a substância que apresentou o melhor potencial antimicrobiano (N-(butilcarbamotioil) benzamida, composto 5, foi modificada através da introdução de diferentes substituintes na porção benzoíla, fornecendo mais três derivados Além disso, o composto 5 foi convertido nos derivados guanidina e ureia correspondentes, com o objetivo de confirmar a importância da fração tioureia para a atividade antimicrobiana Inicialmente, a atividade antimicrobiana dos compostos foi avaliada frente a cepas de referência de bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e leveduras, pelo ensaio de microdiluição em caldo, e as concentrações inibitórias mínimas (CIMs) foram determinadas Entre todos os derivados avaliados, os compostos alifáticos, principalmente 3, 5 e 6, foram mais ativos que os aromáticos contra todas as bactérias e leveduras utilizadas Streptococcus agalactiae ATCC 13813 foi a espécie mais sensível, apresentando valores de CIM de 62,5 µg/mL (5), 125, µg/mL (6) e 5, µg/mL (3), indicando que, para esta espécie, a atividade antibacteriana foi sensível ao comprimento da cadeia alquílica Além disso, a substituição isostérica de enxofre por nitrogênio ou oxigênio não produziu melhora no efeito antimicrobiano contra essa bactéria, sugerindo que o grupo tiouréia poderia ser considerado um grupo farmacóforo Em seguida, a atividade do composto 5 foi avaliada sobre células planctônicas e sésseis de isolados clínicos de EGB O composto 5 inibiu o crescimento de todos os isolados de EGB, com valores de CIM variando de 15,6 µg/mL a 62,5 µg/mL e valores de CBM iguais a 1, µg/mL para todos os isolados, indicando um efeito bacteriostático Este resultado foi corroborado pela análise da curva de morte e microscopia eletrônica de transmissão, que mostraram que o composto 5 na CIM reduziu a população de células planctônicas em aproximadamente 4 a 6 log após 24 h de tratamento e provocou mudanças significativas na ultraestrutura de EGB após 4 horas de incubação Com exceção de três cepas de EGB, o composto 5 na CIM diminuiu a viabilidade da maioria dos biofilmes maduros (24h) de EGB Adicionalmente, o composto 5 apresentou toxicidade seletiva para as cepas de EGB em comparação com seu efeito sobre as células de mamíferos, HeLa e eritrócitos humanos Estes resultados sugerem que o composto 5 apresenta potencial como protótipo para o desenvolvimento de uma nova classe de agentes antimicrobianos contra EGBItem Efeito das nanopartículas de prata biogënicas sobre os fatores de virulência e sistema quorum sensing em Pseudomonas aeruginosa(2021-06-07) Saeki, Erika Kushikawa; Nakazato, Gerson; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Ogatta, Sueli Fumie Yamada; Garcia, Doroti de Oliveira; Eller, Lizziane Kretli WinkelströterO estudo dos compostos com atividade antivirulência para o controle da patogenicidade bacteriana estão em destaque na literatura atual. Dentre estes compostos, as nanopartículas de prata são cada vez mais pesquisadas para o controle da disseminação das infecções por P. aeruginosa. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das nanopartículas de prata biogênicas (bio-AgNP) nos fatores de virulência e Sistema Quorum Sensing (QS) em Pseudomonas aeruginosa. As bio AgNPs foram sintetizadas pelo método de redução da prata iônica pelo fungo Fusarium oxysporum e os ensaios foram realizados com isolados clínicos e ambientais de P. aeruginosa e com as cepas de referência PAO1 e PA14. A identificação dos isolados foi realizada por métodos bioquímicos e moleculares e foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) e bactericidas mínimas (CBM). Os ensaios para avaliar a produção de fatores de virulência (motilidade, ramnolipídeos, protease alcalina, elastase e piocianina) e capacidade de formação de biofilmes foram realizados. O ensaio de RT-qPCR foi realizado para determinar o efeito da bio-AgNP nos genes reguladores de QS (lasI, lasR, rhlI, rhlR, pqsA e mvfR). As CIM variaram de 15,62-62,50 µM, e a CBM foi de 125 µM para PAO1 e PA14. Os resultados mostraram que as concentrações subinibitórias (1/2 CIM) de bio-AgNP (7,81 a 31,25 µM) aumentaram significativamente (p < 0,050) as motilidades swarming, swimming e twitching, em 40,0%, 40,0% e 46,7% nos isolados clínicos e ambientais, respectivamente. Observou-se que a bio-AgNP aumentou significativamente (p < 0,050) a capacidade de formação de biofilmes em um isolado de paciente com fibrose cística. O tratamento com as concentrações subinibitórias de bio-AgNPs em PAO1 não afetou a produção de protease e biofilme. Entretanto, houve redução significativa (p < 0,05) na motilidade e na produção de ramnolipídeos e elastase. Na cepa PA14 houve estímulo na motilidade swarming e twitching, além da produção de elastase, piocianina e formação de biofilme. Os tratamentos com bio-AgNPs também aumentaram a expressão (p < 0,05) dos genes controladores do sistema QS em P. aeruginosa PAO1 e PA14. Conclui-se que o tratamento com concentrações subinibitórias de bio-AgNPs favoreceu o aumento fenotípico na maioria dos fatores de virulência testados. As cepas PAO1 e PA14 apresentaram diferentes respostas ao tratamento com as bio-AgNPs. A exposição bacteriana as baixas concentrações de bio-AgNPs pode promover o aumento na expressão dos genes reguladores do Sistema QS em P. aeruginosa. Por isso, a aplicação das bio-AgNP na terapia antibiofilme e antivirulência precisa ser avaliada com cautela, para que os compostos sejam utilizados na concentração adequada, o sistema QS seja definitivamente interrompido e os fatores de virulência sejam controlados.Item Produção de bioativos antimicrobianos de Burkholderia sp. cepa RV1R2 : avaliação da atividade contra patógenos de importância clínica e agronômicaVivan, Ana Carolina Polano; Andrade Filho, Galdino [Orientador]; Panagio, Luciano Aparecido; Balbi-Peña, Maria Isabel; Pileggi, Marcos; Mello, João Carlos Palazzo de; Oliveira Júnior, Admilton Gonçalves de [Coorientador]Resumo: Muitos micro-organismos podem produzir os chamados metabólitos secundários, substâncias não-essenciais à sobrevivência celular, mas que podem garantir vantagens adaptativas a seus produtores Distintos bioquimicamente dos produtos do metabolismo primário, esses compostos secundários geralmente executam funções externas à célula, já que são liberados para fora da mesma Uma dessas funções é a atividade antimicrobiana, que, quando na natureza, auxilia estas células a exterminar possíveis competidores por nutrientes O gênero Burkholderia é um dos grupos bacterianos conhecido por sua riqueza metabólica e produção de antimicrobianos naturais, com muitos compostos já descritos A resistência a antimicrobianos na prática clínica e ambientes agrícolas já se espalhou por todo o mundo, com representantes dos reinos Monera e Fungi causando danos à saúde humana e significativas perdas econômicas A escassez de antibióticos e pesticidas eficazes está levando à necessidade de pesquisa de novos alvos antimicrobianos, ou mesmo de drogas com múltiplos alvos de ação Nesse cenário, os produtos naturais surgem como uma alternativa importante, já que muitos bioativos antimicrobianos já foram descritos, e os compostos de origem sintética ou semi-sintética já não tem mais ação em muitos casos Metabólitos bacterianos podem ser uma opção para pesquisa de novos compostos de amplo espectro, que reduzam a mortalidade hospitalar ou mesmo os custos agrícolasItem Resistência a nanopartícula de prata : análise fenotípica e genotípica em cepas de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae(2020-09-28) Figueiredo, Érica Pelegrin; Nakazato, Gerson; Kobayashi, Renata Katsuko Takayama; Nishio, Erick Kenji; Cyoia, Paula Signolfi; Gazal, Luís Eduardo de SouzaAs infecções causadas por microrganismos resistentes aos antimicrobianos, uma preocupação mundial, são responsáveis por aumentar o tempo de internação dos pacientes afetados, elevando o custo dos tratamentos e aumentando a taxa de morbimortalidade. Os metais têm sido usados desde a antiguidade como agentes antibacterianos e apresentam diferentes propriedades e espectros de ação. Dentre os metais, a prata é um dos mais utilizados devido à sua eficiência como antimicrobiano e sua baixa toxicidade. Com o advento da nanotecnologia na área médica, as nanopartículas de prata (AgNP) passaram a ser amplamente estudadas por sua ação antimicrobiana, inclusive contra bactérias multirresistentes. Em nosso estudo, avaliamos a alteração fenotípica e genotípica em cepas de bactérias Gram-negativas contra a exposição prolongada a subdoses de nanopartículas de prata sintetizadas biologicamente (AgNPbio). AgNPbio foi sintetizada biologicamente por utilizando extrato de Fusarium oxysporum. Após exposição prolongada, foi possível observar alteração na Concentração Inibitória Mínima (CIM) em 7 cepas bacterianas. Após o ensaio de indução, 3 cepas bacterianas apresentaram alteração na sensibilidade colateral e resistência cruzada frente a antimicrobianos convencionais. Nossos resultados mostraram uma atenção necessária na exposição prolongada de AgNPbio contra cepas bacterianas.Item Sequenciamento e montagem de novo do genoma total de Pseudomonas aeruginosa cepa LV e análise da expressão gênica temporal e diferencial na presença de cobreSimionato, Ane Stéfano; Andrade Filho, Galdino [Orientador]; Ogatta, Sueli Fumie Yamada; Souza, Rogério Fernandes de; Pileggi, Marcos; Araújo, Welington Luiz deResumo: Pseudomonas aeruginosa é amplamente dispersa na natureza, devido principalmente à sua alta capacidade adaptativa Dentre as diversas estratégias de adaptação está a produção de metabólitos bioativos que podem inibir o crescimento ou metabolismo de outros microrganismos P aeruginosa cepa LV produz diversos compostos bioativos, entre eles um composto organometálico, identificado como Fluopsina C, produzido somente na presença de cobre, que apresenta alto potencial biotecnológico Entretanto, poucos são os relatos sobre esta molécula, não havendo informações relacionadas à sua biossíntese e rota metabólica O objetivo deste trabalho foi realizar o sequenciamento completo do genoma de P aeruginosa cepa LV e realizar a análise da expressão temporal dos genes diferencialmente expressos pela presença/ausência de cobre, afim de melhor compreender a biossíntese da Fluopsina C Para isso, a cepa foi cultivada em ágar nutriente overnight e após a extração do DNA total do microrganismo foi realizado o sequenciamento pela plataforma Illumina MiSeq e o genoma foi montado pela estratégia de novo, filtrado, trimado e anotado O genoma de P aeruginosa cepa LV é constituído por 6468334 pb e, possue 14 grupos de genes putativos responsáveis pela biossíntese de metabólitos secundários, 7 genes de resistência e 3 arranjos CRISPRs (Clustered Regularly Interspaced Regularly Short Palindromic Repeats) A análise da expressão temporal foi realizada por PCR em tempo real e com pontos de análise em 24 horas, 4 e 7 dias Foram estudados nove genes hiperexpressos na presença de cobre, divididos em três classes: transportadores de metais, reguladores de expressão e biossíntese de fenazina e proteínas hipotéticas Os resultados obtidos validam as hipóteses geradas em trabalhos anteriores com relação a eliminação do cobre através de efluxo e transportadores ATPases Além disso, sugerimos uma nova hipótese com relação a via de biossíntese da Fluopsina C, relacionando a produção de compostos fenazínicos ao percursor da molécula, a tioformina