Avaliação in vitro da atividade antimicrobiana do anlodipino em células planctônicas e biofilme de Staphylococcus aureus: determinação do possível mecanismo de ação e sua associação com a oxacilina

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Barbosa, Amanda Dias
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71134
Resumo: Antimicrobial resistance is one of the greatest current problems for humanity. Given this scenario, the World Health Organization has listed the main pathogens for which the development of new drugs is a priority. In this list, methicillin-resistant Staphylococcus aureus stands out, considered by the WHO as a high priority pathogen. However, the development of new drugs is a costly and time-consuming process, while the emergence of resistant strains is a fast process. For these reasons, the search for new strategies for research and development of new antimicrobials is fundamental, one of them being drug repositioning. Reports of several classes of non-antibiotic drugs that have demonstrated antimicrobial activity are available in the literature, among them the class of dihydropyridines, one of whose representatives is amlodipine. The present study aims to evaluate the antimicrobial and antibiofilm effects of amlodipine, to assess the type of interaction found with oxacillin, as well as to elucidate the probable mechanism of action involved in its activity against S. aureus. To this end, we used broth microdilution techniques, standardized by the CLSI document M07-A10, checkerboard, to determine the fractional inhibitory concentration (FIC), and scanning electron microscopy to determine the antimicrobial activity of amlodipine. The probable mechanism of action was evaluated by flow cytometry, fluorescence microscopy, and molecular docking techniques. The results obtained showed that amlodipine possesses antimicrobial activity, with minimum inhibitory concentrations (MICs) equivalent to 64 μg/ mL and 128 μg/ mL, and exhibits synergistic-type interactions with oxacillin in more than 50% of the strains used. Furthermore, amlodipine exhibited activity against formed and forming staphylococcal biofilms, with the eradication of these in more than 90% at concentrations above 8 times the MIC. The probable antimicrobial mechanism of action of amlodipine seems to be associated to the binding with DNA gyrase and DNA fragmentation, having as the final effect the death of the microorganism. It can be concluded, therefore, that amlodipine has antimicrobial activity alone and in combination with oxacillin, in planktonic cells and in biofilms.
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For these reasons, the search for new strategies for research and development of new antimicrobials is fundamental, one of them being drug repositioning. Reports of several classes of non-antibiotic drugs that have demonstrated antimicrobial activity are available in the literature, among them the class of dihydropyridines, one of whose representatives is amlodipine. The present study aims to evaluate the antimicrobial and antibiofilm effects of amlodipine, to assess the type of interaction found with oxacillin, as well as to elucidate the probable mechanism of action involved in its activity against S. aureus. To this end, we used broth microdilution techniques, standardized by the CLSI document M07-A10, checkerboard, to determine the fractional inhibitory concentration (FIC), and scanning electron microscopy to determine the antimicrobial activity of amlodipine. The probable mechanism of action was evaluated by flow cytometry, fluorescence microscopy, and molecular docking techniques. The results obtained showed that amlodipine possesses antimicrobial activity, with minimum inhibitory concentrations (MICs) equivalent to 64 μg/ mL and 128 μg/ mL, and exhibits synergistic-type interactions with oxacillin in more than 50% of the strains used. Furthermore, amlodipine exhibited activity against formed and forming staphylococcal biofilms, with the eradication of these in more than 90% at concentrations above 8 times the MIC. The probable antimicrobial mechanism of action of amlodipine seems to be associated to the binding with DNA gyrase and DNA fragmentation, having as the final effect the death of the microorganism. It can be concluded, therefore, that amlodipine has antimicrobial activity alone and in combination with oxacillin, in planktonic cells and in biofilms.A resistência aos antimicrobianos é um dos maiores problemas atuais para a humanidade. Diante deste cenário, a Organização Mundial da Saúde listou os principais patógenos para os quais o desenvolvimento de novos fármacos é prioritário. Nesta lista, destaca-se o Staphylococcus aureus resistente à meticilina, considerado pela OMS como um patógeno de alta prioridade. Entretanto, o desenvolvimento de novos fármacos é um processo oneroso e demorado, ao passo que o surgimento de cepas resistentes é um processo que acontece de forma rápida. Por tais motivos, a busca por novas estratégias de pesquisa e desenvolvimento de novos antimicrobianos é fundamental, sendo uma delas o reposicionamento de fármacos. Relatos de várias classes de fármacos não-antibióticos que demonstraram atividade antimicrobiana estão disponíveis na literatura, dentre elas a classe das dihidropiridinas, cujo um dos representantes é o anlodipino. O presente estudo tem por objetivo avaliar o efeito antimicrobiano e antibiofilme do anlodipino, avaliar o tipo de interação encontrado com a oxacilina, bem como elucidar o provável mecanismo de ação envolvido na sua atividade frente S. aureus. Para isto, foram empregadas técnicas de microdiluição em caldo, padronizada pelo documento M07-A10 do CLSI, checkerboard, para determinação da concentração inibitória fracionada (CIF), microscopia eletrônica de varredura afim de averiguar a atividade antimicrobiana do anlodipino. O provável mecanismo de ação foi avaliado por técnicas de citometria de fluxo, microscopia de fluorescência e molecular docking. Os resultados obtidos mostraram que o anlodipino possui atividade antimicrobiana, com concentrações inibitórias mínimas (CIM) equivalentes a 64 μg/ mL e 128 μg/ mL, e apresenta interações do tipo sinérgica com a oxacilina em mais de 50% das cepas utilizadas. Além disso, o anlodipino exibiu atividade frente aos biofilmes estafilocócicos formados e em formação, com erradicação destes em mais de 90% em concentrações acima de 8 vezes a CIM. O provável mecanismo de ação antimicrobiano do anlodipino parece estar associado à ligação com a DNA girase e fragmentação do DNA, tendo como efeito final a morte do microrganismo. Pode-se concluir, portanto, que o anlodipino possui atividade antimicrobiana isolado e em combinação com a oxacilina, em células planctônicas e em biofilme.Silva, Cecília RochaNobre Júnior, Hélio VitorianoBarbosa, Amanda Dias2023-03-07T14:23:45Z2023-03-07T14:23:45Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBARBOSA, Amanda Dias. Avaliação in vitro da atividade antimicrobiana do anlodipino em células planctônicas e biofilme de Staphylococcus aureus: determinação do possível mecanismo de ação e sua associação com a oxacilina. 2022. 90 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71134. Acesso em: 07 mar. 2023.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71134ark:/83112/0013000028h0nporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-03-07T14:30:32Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/71134Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-03-07T14:30:32Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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