Avaliação da atividade antibacteriana da paroxetina frente Staphylococcus aureus: estudo na forma planctônica, em biofilme e potencial aplicação em cateter
Ano de defesa: | 2023 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Resumo: | Staphylococcus aureus is characterized as a human pathogen associated with high rates of infection, which since the 1960s has presented methicillin-resistant isolates that emerged, spread globally and become one of the main causes of bacterial infections in healthcare environments and community. In this sense, the repositioning of drugs constitutes a therapeutic possibility. Paroxetine, a selective serotonin reuptake inhibitor, is the subject of research in this area. Thus, the objective of the study was to evaluate the in vitro antibacterial activity of paroxetine against strains of S. aureus sensitive and resistant to methicillin in planktonic form and its action on biofilm formed and in formation. To determine the Minimum Inhibitory Concentrations (MIC), the broth microdilution technique was used according to the CLSI M07-A10 protocol (2015), and the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) and tolerance level of paroxetine were subsequently established. In addition, the checkerboard was used to evaluate the pharmacological interaction between paroxetine and oxacillin, followed by the use of Scanning Electron Microscopy (SEM) in planktonic cells. Regarding the investigation of possible mechanisms of action, flow cytometry, fluorescence microscopy and molecular docking tests were carried out. With regard to assays in sessile cells, the action of drugs was evaluated against biofilm formed and in formation using 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-bromide tetrazolium (MTT), and in the prevention of biofilm formation in peripheral venous catheters by counting Colony Forming Units (CFU/mL) and SEM. Paroxetine showed MIC of 64 µg/mL, bactericidal activity and mostly additive interactions in combination with oxacillin. Evidence of action on genetic material and membrane was also found, in addition to morphological changes in the microbial cell and activity on virulence factors. Paroxetine exhibited a significant reduction in cell viability from 32 µg/mL in the formed biofilm and 128 µg/mL in the biofilm in formation and, in combination with oxacillin, significance was verified from the associated MICs. Paroxetine alone and associated with oxacillin showed potential for preventing the formation of S. aureus biofilm in peripheral venous catheters with a reduction of 44.81% and 94.94% in CFU/mL, respectively. Therefore, paroxetine demonstrates promising activity against S. aureus, characterizing itself as a possible therapeutic alternative. |
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Avaliação da atividade antibacteriana da paroxetina frente Staphylococcus aureus: estudo na forma planctônica, em biofilme e potencial aplicação em cateterEvaluation of the antibacterial activity of paroxetine against Staphylococcus aureus: Study in the planktonic form, in biofilm and potential application in catheterParoxetinaStaphylococcus aureusReposicionamento de MedicamentosBiofilmesAntibacterianosStaphylococcus aureus is characterized as a human pathogen associated with high rates of infection, which since the 1960s has presented methicillin-resistant isolates that emerged, spread globally and become one of the main causes of bacterial infections in healthcare environments and community. In this sense, the repositioning of drugs constitutes a therapeutic possibility. Paroxetine, a selective serotonin reuptake inhibitor, is the subject of research in this area. Thus, the objective of the study was to evaluate the in vitro antibacterial activity of paroxetine against strains of S. aureus sensitive and resistant to methicillin in planktonic form and its action on biofilm formed and in formation. To determine the Minimum Inhibitory Concentrations (MIC), the broth microdilution technique was used according to the CLSI M07-A10 protocol (2015), and the Minimum Bactericidal Concentration (MBC) and tolerance level of paroxetine were subsequently established. In addition, the checkerboard was used to evaluate the pharmacological interaction between paroxetine and oxacillin, followed by the use of Scanning Electron Microscopy (SEM) in planktonic cells. Regarding the investigation of possible mechanisms of action, flow cytometry, fluorescence microscopy and molecular docking tests were carried out. With regard to assays in sessile cells, the action of drugs was evaluated against biofilm formed and in formation using 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-bromide tetrazolium (MTT), and in the prevention of biofilm formation in peripheral venous catheters by counting Colony Forming Units (CFU/mL) and SEM. Paroxetine showed MIC of 64 µg/mL, bactericidal activity and mostly additive interactions in combination with oxacillin. Evidence of action on genetic material and membrane was also found, in addition to morphological changes in the microbial cell and activity on virulence factors. Paroxetine exhibited a significant reduction in cell viability from 32 µg/mL in the formed biofilm and 128 µg/mL in the biofilm in formation and, in combination with oxacillin, significance was verified from the associated MICs. Paroxetine alone and associated with oxacillin showed potential for preventing the formation of S. aureus biofilm in peripheral venous catheters with a reduction of 44.81% and 94.94% in CFU/mL, respectively. Therefore, paroxetine demonstrates promising activity against S. aureus, characterizing itself as a possible therapeutic alternative.Staphylococcus aureus se caracteriza em um patógeno humano associado a altas taxas de infecção, ao qual desde a década de 1960 apresenta isolados resistentes à meticilina, que emergiram, disseminaram-se globalmente e tornaram-se uma das principais causas de infecções bacterianas em ambientes de saúde e comunitários. Nesse sentido, o reposicionamento de fármacos constitui-se como uma possibilidade terapêutica. A paroxetina, inibidor seletivo de recaptação da serotonina, é alvo de pesquisa neste âmbito. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a atividade antibacteriana in vitro da paroxetina frente a cepas de S. aureus sensíveis e resistentes à meticilina na forma planctônica e sua ação sobre biofilme formado e em formação.Para determinação das Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) foi utilizada a técnica de microdiluição em caldo segundo o protocolo M07-A10 do CLSI (2015), sendo posteriormente estabelecida a Concentração Bactericida Mínima (CBM) e nível de tolerância da paroxetina. Além disso, ocheckerboard foi empregado para avaliação da interação farmacológica entre paroxetina e oxacilina, seguido da utilização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)em células planctônicas. Em relação a investigação dos possíveis mecanismos de ação, foram realizados ensaios de citometria de fluxo, microscopia de fluorescência e molecular docking. No que diz respeito aos ensaios em células sésseis, a ação dos fármacos foi avaliada frente biofilme formado e em formaçãoutilizando brometo de 3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio(MTT), e na prevenção da formação de biofilme em cateter venoso periférico por meio da contagem deUnidades Formadoras deColônias (UFC/mL) e MEV.A paroxetina apresentou CIM de 64 µg/mL, atividade bactericida e interações majoritariamente aditivas na combinação a oxacilina. Também foi constatado evidências de ação sobre material genético e membrana, além de alterações morfológicas na célula microbiana e atividade sobre fatores de virulência. A paroxetina exibiu redução significativa da viabilidade celular a partir de 32 µg/mL no biofilme formado e 128 µg/mL no biofilme em formação e,na combinação com oxacilina, verificou-se significância a partir das CIMs associadas. A paroxetina isolada e associada a oxacilina exibiu potencial para prevenção da formação de biofilme de S. aureus em cateter venoso periférico com redução de 44,81% e 94,94% em UFC/mL, respectivamente. Diante disso, a paroxetina demonstra promissora atividade frente S. aureus, caracterizando-se como uma possível alternativa terapêutica.Nobre Júnior, Hélio VitorianoSilva, Cecília RochaCabral, Vitória Pessoa de Farias2023-03-02T18:43:45Z2023-03-02T18:43:45Z2023info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCABRAL, V. P. F. Avaliação da atividade antibacteriana da paroxetina frente Staphylococcus aureus : estudo na forma planctônica, em biofilme e potencial aplicação em cateter. 2023. 95 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71071. 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