Avaliação do mastoparano-L e seus derivados frente a cepas de Staphylococcus aureus associadas a mastite bovina

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Orozco, Raquel Marcela Quigua
• Orientador(a): Franco, Octávio Luiz
• Banca de defesa: Santos, Marcelo de Oliveira , Maria Neto, Simone
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia
• Departamento: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Mastoparanos; Desenho racional; Mastite bovina; Resistência bacteriana; Mastoparans; Rational design; Bovine mastitis; Bacterial resistance
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11239

A mastite bovina (MB) consiste em uma doença caracterizada pela inflamação da glândula mamária causada por bactérias patogênicas, resultando em grandes perdas econômicas nos sistemas de produção de lacticínios. Dentre as espécies bacterianas associadas a MB, S. aureus representa um dos agentes etiológicos bacterianos mais comumente encontrados nos sítios de infecção. Os antibióticos convencionais continuam a ser a principal ferramenta de tratamento e controle da mastite bovina. No entanto, a evolução da resistência bacteriana, bem como a possível presença de resíduos destes medicamentos e de microrganismos patogênicos no leite torna necessário o desenvolvimento de estratégias alternativas de tratamento. Neste sentido, os peptídeos antimicrobianos (PAMs) representam candidatos terapêuticos promissores para o tratamento de doenças como a MB. No presente estudo o peptídeo isolado da peçonha de vespa, mastoparano-L, e três de seus derivados obtidos previamente por meio de estratégias do desenho racional, foram caracterizados funcional e estruturalmente. Assim, foi avaliada a eficiência do peptídeo mastoparano-L, bem como de três de seus derivados, denominados mastoparano-MO, mastoparano-R1 e [I5, R8] MP, contra cepas de S. aureus isoladas de bovinos acometidos com mastite. Inicialmente, foi observado que as modificações realizadas à sequência do peptídeo parental, mastoparano-L, para a obtenção dos derivados, levaram a alteração das propriedades físico-químicas como a carga, hidrofobicidade e momento hidrofóbico destes peptídeos. Em relação à comparação estrutural, todos os derivados exibem estruturas tridimensionais teóricas em -hélice. Contudo, os derivados mastoparano-R1 e [I5, R8] MP apresentam maiores porcentagens de -hélice (64,3% para mastoparano-L e 78,6% para mastoparano-R1 e [I5, R8] MP), sendo o mastoparano-MO, o derivado com a menor porcentagem de -hélice (57,9%). Em adição, os resultados da avaliação estrutural dos peptídeos indicam que os modelos tridimensionais gerados para os análogos são estereoquimicamente possíveis e confiáveis. Assim, os resultados dos ensaios de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) mostraram que o derivado mastoparano-MO exibiu um leve aumento da atividade antibacteriana (16 μM), quando comparado como o peptídeo parental (32 μM). Contrariamente, o derivado mastoparano-R1 não foi capaz de inibir o crescimento das cepas testadas. Por fim, as melhores atividades foram reportadas para o peptídeo [I5, R8] MP, exibindo CIM dentre 4-16 μM e CBM dentre 8-16 μM. Deste modo, avaliou-se a atividade bactericida deste derivado ([I5, R8] MP), ao longo de 90 min, frente à cepa S. aureus Aurora. Assim, foi determinado que o peptídeo [I5, R8] MP, a uma concentração de 8 μM, reduz totalmente a carga bacteriana inicial (4 log10) de S. aureus Aurora após 70 min de incubação. Nos ensaios hemolíticos foi observado que, a uma concentração de 100 μM, o peptídeo parental (mastoparano-L) e o derivado mastoparano-MO resultaram nas maiores porcentagens de hemólise (62% e 50%, respectivamente); enquanto que os derivados mastoparano-R1 e [I5, R8] MP resultaram em menos de 20% de hemólise de eritrócitos bovinos. Deste modo, o potencial terapêutico do derivado [I5, R8] MP observado no presente estudo torna possível a aplicação deste peptídeo para estudos futuros, visando o tratamento da MB.