Mecanismos de ação da atividade antibacteriana da nisina e em combinações com antimicrobianos tradicionais sobre Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) e Pseudomonas aeruginosa - Alves, Fernanda Cristina Bergamo (2018)
Combinações entre antimicrobianos, a exemplo de nisina (bacteriocina) e fármacos antibacterianos tradicionais, podem amenizar o problema da resistência bacteriana, pois o possível efeito sinérgico se torna estratégico, possibilitando o uso de doses menores no tratamento de doenças infecciosas com redução nos custos e na toxicidade, além de ter potencial na prevenção do surgimento das linhagens resistentes. No entanto, os mecanismos envolvidos na ação antibacteriana são importantes para pesquisas de novos fármacos. O objetivo do estudo foi investigar como a nisina, alguns fármacos antibacterianos e respectivas combinações interferem no metabolismo de Staphylococcus aureus Meticilina Resistente (MRSA) e Pseudomonas aeruginosa, através de ensaios de estresse oxidativo bacteriano, análises morfológicas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) e análise do perfil de proteínas expressas nas bactérias quando expostas aos antimicrobianos e suas combinações em concentrações subletais. Inicialmente foram realizados ensaios visando obter os valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração subletal máxima (CSM) para nisina e fármacos como tetraciclina, ciprofloxacina, vancomicina, polimixina B, oxacilina e cefalotina para ambas bactérias. Na sequencia, foram realizados ensaios para verificação de sinergismo entre nisina e antibacterianos utilizando metodologia da curva de sobrevivência, sendo escolhidas para ensaios posteriores, as combinações com demostração de sinergismo (redução na contagem bacteriana final acima de 2 logs de UFC/mL em relação ao inóculo inicial). As combinações entre ¼ CIM de nisina e ¼ CIM de oxacilina e ¼ CIM de nisina e ¼ CIM ciprofloxacina foram escolhidas para o estudo com MRSA e P. aeruginosa respectivamente. Nos ensaios sobre estresse oxidativo, a combinação nisina/oxacilina foi capaz de aumentar o estresse oxidativo em MRSA notado pelo aumento significativo das atividades de enzimas antioxidantes (catalase, superoxido dismutase e glutationa peroxidase) e de hidroperóxido de lipídeo em comparação aos tratamentos realizados individualmente e ao controle. Quanto a P.aeruginosa, a combinação nisina/ciprofloxacina aumentou atividades das enzimas antioxidantes e de hidroperóxido de lipídeo, porém não foi superior ao tratamento com a ciprofloxacina individualmente. As imagens obtidas por MET revelaram os danos na estrutura celular, especialmente na parede bacteriana e membrana plasmática, com conseqüente lise e efluxo dos constituintes citoplasmáticos em ambas bactérias, especialmente quando utilizadas no tratamento com as combinações. A análise do perfil proteico de MRSA mostrou alterações na expressão de 85 proteínas quando comparado controle com os ensaios dos antibacterianos individualmente e na combinação nisina/oxacilina, sendo que nesta combinação destacou-se a modificação na expressão de proteínas relacionadas a síntese de proteínas, diminuição na expressão de proteínas relacionadas ao estresse e na indução de proteína de resistência do S.aureus como a beta-lactamase. Para a P. aeruginosa, foram expressas 63 proteínas diferentes entre os ensaios controle, tratamentos individuais e na combinação nisina/ciprofloxacina, sendo que na combinação houve maior alteração para as proteínas relacionadas ao metabolismo energético da bactéria, bem como na diminuição significativa de expressão das proteínas presentes na membrana externa como as porinas. De acordo com esses estudos dos efeitos de antibacterianos sobre metabolismo de patógenos importantes como MRSA e Pseudomonas aeruginosa, pôde-se afirmar que as alterações causadas pelos tratamentos utilizando combinações de antibacterianos foram causadas por diferentes processos biológicos nas células bacteriana, o que pode ser uma resposta global aos tratamentos com combinações de antimicrobianos, que apresentam mecanismos de ação distintos. As respostas bacterianas obtidas neste estudo representam um ponto inicial para desenvolvimento de novas opções farmacêuticas, além de contribuir para redução dos problemas decorrentes da resistência bacteriana.