Descoberta de antimicrobianos de amplo espectro contra diferentes formas de colonização de Staphylococcus epidermidis

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Morgado, Priscylla Guimarães Migueres [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Staphylococcus epidermidis; Biofilme; Triagem fenotípica
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11600/71465

Apesar de presente na microbiota humana, a espécie Staphylococcus epidermidis é considerada um patógeno oportunista frequentemente associado às infecções crônicas e de difícil tratamento. A crescente falha terapêutica tem sido associada tanto à resistência, com mecanismos envolvendo o genoma bacteriano, quanto a variações fenotípicas de diferentes formas de colonização – biofilmes, fase planctônica e bactérias intracelulares. As diferenças celulares e moleculares desses fenótipos ainda são pouco entendidas e podem estar relacionados à falha no tratamento quimioterápico de infecções por S. epidermidis. Diante disso, torna-se necessário descobrir novos fármacos com atividade antibiofilme e nas outras formas de colonização para erradicação dessas infecções. Objetivo: O presente estudo teve como objetivos a descoberta de compostos com atividade antibiofilme e, idealmente, com amplo espectro de atividade contra diferentes fenótipos de S. epidermidis, assim como, o estudo do modo de ação dos compostos mais promissores. Métodos: Foi desenvolvida uma cascata de triagem para priorização de compostos com atividade desejada. Inicialmente, biofilmes de S. epidermidis foram analisados como modelo inicial para descoberta de fármacos. Ensaios de inibição da formação de biofilme e da fase planctônica foram otimizados e validados em diferentes meios de cultura e métodos de análise de metabolismo celular. Foi então realizada uma triagem primária com 2437 compostos (obtidos de fonte comercial ou colaborações acadêmicas) em biofilmes de S. epidermidis. Os resultados foram analisados e confirmados por dois métodos de leitura diferentes. Para identificar atividades já descritas dos compostos comerciais que obtiveram promissora atividade (denominados hits) comerciais, foram avaliados bases de dados com coleções de moléculas criadas e documentadas com sua principal atividade. Os hits com atividade inédita foram analisados em ensaios secundários com outros fenótipos de colonização de S. epidermidis. A citotoxicidade dos hits foi analisada nas linhagens celulares humanas THP-1 e U2OS. Resultados: Após otimização dos ensaios de formação de biofilme em meio BM e validação com o antibiótico linezolida, a triagem confirmatória de atividade avaliou compostos hits em curva concentração-resposta. Do total, 25 hits demonstraram atividade antibiofilme e, destes, oito hits comerciais com atividade farmacológica conhecida apresentaram atividade nunca antes descrita. Sete hits apresentaram atividade antiplanctônica, 13 hits apresentaram atividade de disrupção em biofilmes previamente formados e destes, nove hits apresentaram atividade em todos os fenótipos analisados. A citotoxicidade dos hits indicou que 17 hits apresentam índices de seletividade (IS) satisfatórios (IS ≥ 10) em relação aos biofilmes, considerando ambas as linhagens testadas. Conclusões: Foi possível demonstrar a robustez e confiabilidade do ensaio para diferentes formas de colonização de S. epidermidis, sendo identificados 25 hits com atividade antibiofilme inédita. Nove hits apresentaram amplo espectro de atividade em todos os fenótipos analisados. Futuramente, esses compostos podem tornar-se viáveis alternativas para identificação de novos alvos contra S. epidermidis, além de auxiliar no entendimento dos sistemas de virulência deste patógeno oportunista.