Atividade antibiofilme de peptídeos sintéticos: mecanismos de ação e aplicações na saúde

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Bezerra, Leandro de Paula
Orientador(a): Freitas, Cléverson Diniz Teixeira de
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/66149
Resumo: Biofilm-forming yeasts are major public health problem because its high resistance to microbial agents. Among those, Candida albicans, C. krusei and C. parapsilosis are drug-resistant yeasts responsible for bloodstream infections leading individuals to death. To overcome this scenario, synthetic antimicrobial peptides (SAMPs) are considered new weapons to combat infections either alone or conjugated with drugs that are losing their activity because its capacity to cause a disruption of pathogen cell membrane. Here, five SAMPs named Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII, were designed based in the protein sequence of a chitin-binding protein from Moringa oleifera seeds and PepGAT and PepKAA, obtained by a protein sequence from a Arabidopsis thaliana chitinase were tested alone or in combination with Nystatin (NYS) and Itraconazole (ITR) against biofilms formed by C. albicans, C. krusei and C. parapsilosis. Furthermore, the mechanisms behind the antibiofilm activity was evaluated by fluorescence and scanning electron microscopies. The results revealed an improvement of 2 up to 4-fold in NYS and ITR antibiofilm activity when combined with peptides. Microscopic analyses showed that mechanisms of action is based on cell wall degradation, overproduction of reactive oxygen species (ROS) and membrane pore formation causing leakage of internal content and leading biofilm cells to death. By increasing the activity of NYS and ITR, peptides exhibited a great potential as adjuvants. Altogether, results suggest the potential of Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepIII, PepGAT and PepKAA as new drugs and/or adjuvants to increase the activity of conventional drugs for treatment of clinical infection caused by resistant biofilms of Candida specie.
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Here, five SAMPs named Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII, were designed based in the protein sequence of a chitin-binding protein from Moringa oleifera seeds and PepGAT and PepKAA, obtained by a protein sequence from a Arabidopsis thaliana chitinase were tested alone or in combination with Nystatin (NYS) and Itraconazole (ITR) against biofilms formed by C. albicans, C. krusei and C. parapsilosis. Furthermore, the mechanisms behind the antibiofilm activity was evaluated by fluorescence and scanning electron microscopies. The results revealed an improvement of 2 up to 4-fold in NYS and ITR antibiofilm activity when combined with peptides. Microscopic analyses showed that mechanisms of action is based on cell wall degradation, overproduction of reactive oxygen species (ROS) and membrane pore formation causing leakage of internal content and leading biofilm cells to death. By increasing the activity of NYS and ITR, peptides exhibited a great potential as adjuvants. Altogether, results suggest the potential of Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepIII, PepGAT and PepKAA as new drugs and/or adjuvants to increase the activity of conventional drugs for treatment of clinical infection caused by resistant biofilms of Candida specie.Biofilmes formados por leveduras do gênero Candida são um grande problema de saúde pública devido à sua alta resistência aos agentes antimicrobianos. Dentre estes, Candida albicans, C. krusei e C. parapsilosis são fungos resistentes a agentes antimicrobianos que são responsáveis por causar graves infecções da corrente sanguínea podendo levar os pacientes à morte. Para superar esse cenário, peptídeos antimicrobianos sintéticos (PAMs) são considerados novas ferramentas para combater infecções, tendo em vista que seu principal mecanismo de ação está relacionado com o ataque e desestabilização da membrana celular do patógeno. Estas moléculas podem ser usadas tanto isoladamente quanto em sinergismo com drogas que já apresentam tolerância pelos microrganismos. Neste trabalho, cinco PAMs sintéticos denominados Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3- PepII, Mo-CBP3-PepIII obtidos da sequência proteica de Mo-CBP3, uma proteína ligante à quitina purificada de sementes de Moringa oleífera e PepGAT e PepKAA, obtidos com base na sequência de uma quitinase de Arabidopsis thaliana foram testados sozinhos e em combinação com Nistatina (NYS) e Itraconazol (ITR) contra biofilmes formados por C. albicans, C. krusei e C. parapsilosis. Além disso, os mecanismos por trás da atividade tal atividade foram avaliados por microscopia de fluorescência e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados revelaram uma melhora de 2 a 4 vezes na atividade antibiofilme dos fármacos NYS e ITR quando combinado com peptídeos. Análises microscópicas mostraram que os mecanismos de ação são baseados na degradação da parede celular, superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS) e formação de poros da membrana causando extravasamento de conteúdo celular e levando as células do biofilme à morte. Ao aumentar a atividade de NYS e ITR, os peptídeos apresentaram grande potencial como adjuvantes. Em conjunto, os resultados sugerem o potencial de Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII Mo-CBP3-PepIII, PepGAT e PepKAA como novas drogas e/ou adjuvantes para aumentar a atividade de drogas convencionais para o tratamento de infecções clínicas causada por biofilmes resistentes do gênero Candida.Atividade antibiofilmeSinergismoCandidaPeptídeos sintéticosAplicação clínicaAtividade antibiofilme de peptídeos sintéticos: mecanismos de ação e aplicações na saúdeAntibiofilm activity of synthetic peptides: mechanisms of action and clinical applicationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82152http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/66149/4/license.txtfb3ad2d23d9790966439580114baefafMD54ORIGINAL2022_dis_lpbezerra.pdf2022_dis_lpbezerra.pdfapplication/pdf5839239http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/66149/3/2022_dis_lpbezerra.pdfe418a1fad36e964e894a7406dffc4a53MD53riufc/661492022-05-30 12:10:15.996oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-05-30T15:10:15Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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