Avaliação do efeito antibacteriano sobre cepas de Klebsiella pneumoniae e perfil citotóxico da 2-cloro-N-(4-flúor-3-nitrofenil)acetamida

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Cordeiro, Laísa Vilar
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Farmacologia
Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos
UFPB
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: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21275
Resumo: Klebsiella pneumoniae bacteria are opportunistic pathogens of great clinical relevance. It is estimated that this species is responsible for approximately one third of the total infections caused by Gram-negative bacteria in general. It is also an important biofilm-forming species and a source of antibiotic resistance, which poses challenges in the treatment of infections caused by the species. Health agencies emphasize the critical need to develop new drugs to fight infections caused by this pathogen. Studies have shown antimicrobial potential of acetamide derivatives, however, 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide is a substance belonging to this group for which there are still no reports of antibacterial activity found in the literature. Based on this, the objective of this study was to evaluate the antibacterial effect of the substance on K. pneumoniae strains and also to analyze its cytotoxic profile. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was 512 μg/mL against all strains of K. pneumoniae used in the study. The substance showed bactericidal activity from the MIC, with Minimum Bactericidal Concentration (MBC) also 512 μg/mL. The analysis by molecular docking suggests the action on the bacterial cell wall and the chloro present in the chemical structure helps in the stabilization of the molecule at the active site, such data being reinforced by the observation of cell lysis promoted by acetamide in vitro. Cell death of K. pneumoniae strains was also observed after 6 hours of treatment at 1024 μg/ mL of acetamide concentration. The cytotoxic and mutagenic effects in vitro, as well as the assessment of pharmacokinetic parameters in silico, suggest good potential for future analysis of in vivo application. 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide resulted in favorable effects when administered in combination with antibacterials, promoting additivity and synergism of action on K. pneumoniae. In addition, a pronounced antibiofilm effect was observed, the substance being able to act effectively on biofilms formed by the species. Thus, this work serves as a basis for future perspectives to be drawn on the clinical application of 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide in the treatment of infections caused by K. pneumoniae.
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Studies have shown antimicrobial potential of acetamide derivatives, however, 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide is a substance belonging to this group for which there are still no reports of antibacterial activity found in the literature. Based on this, the objective of this study was to evaluate the antibacterial effect of the substance on K. pneumoniae strains and also to analyze its cytotoxic profile. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was 512 μg/mL against all strains of K. pneumoniae used in the study. The substance showed bactericidal activity from the MIC, with Minimum Bactericidal Concentration (MBC) also 512 μg/mL. The analysis by molecular docking suggests the action on the bacterial cell wall and the chloro present in the chemical structure helps in the stabilization of the molecule at the active site, such data being reinforced by the observation of cell lysis promoted by acetamide in vitro. Cell death of K. pneumoniae strains was also observed after 6 hours of treatment at 1024 μg/ mL of acetamide concentration. The cytotoxic and mutagenic effects in vitro, as well as the assessment of pharmacokinetic parameters in silico, suggest good potential for future analysis of in vivo application. 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide resulted in favorable effects when administered in combination with antibacterials, promoting additivity and synergism of action on K. pneumoniae. In addition, a pronounced antibiofilm effect was observed, the substance being able to act effectively on biofilms formed by the species. Thus, this work serves as a basis for future perspectives to be drawn on the clinical application of 2-chloro-N-(4-fluoro-3-nitrophenyl)acetamide in the treatment of infections caused by K. pneumoniae.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAs bactérias da espécie Klebsiella pneumoniae estão entre os patógenos oportunistas de maior relevância clínica. Estima-se que essa espécie, sozinha, seja responsável por aproximadamente um terço do total das infecções causadas por bactérias Gram-negativas em geral. É também uma importante espécie formadora de biofilmes e fonte de resistência aos antibióticos, o que traz desafios no tratamento das infecções causas pela espécie. Autoridades de saúde enfatizam a necessidade crítica de desenvolver novos fármacos para combater infecções causadas por este patógeno. Estudos demonstraram potencial antimicrobiano de derivados acetamidas, entretanto, a 2-cloro-N-(4-flúor-3 nitrofenil)acetamida é uma substância pertencente a esse grupo para a qual ainda não há relatos de atividade antibacteriana encontrados na literatura. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito antibacteriano da substância sobre cepas de K. pneumoniae e também analisar seu perfil citotóxico. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) foi de 512 μg/mL sobre todas as cepas de K. pneumoniae utilizadas no estudo. A substância apresentou atividade bactericida a partir da CIM, com Concentração Bactericida Mínima (CBM) também de 512 μg/mL. A análise por docking molecular sugere a ação sobre a parede celular bacteriana e o cloro presente na estrutura química ajuda na estabilização da molécula no sítio ativo, sendo tais dados reforçados pela observação de lise celular promovida pela acetamida in vitro. Também foi observada morte celular das cepas de K. pneumoniae após 6h de tratamento na concentração de 1024 μg/mL da acetamida. Os efeitos citotóxicos e mutagênicos in vitro, bem como a avaliação dos parâmetros farmacocinéticos in sílico, sugerem bom potencial para análise futura da aplicação in vivo. A 2-cloro-N-(4-flúor-3 nitrofenil)acetamida resultou em efeitos favoráveis quando administrada em combinação com antibacterianos, promovendo aditividade e sinergismo de ação sobre K. pneumoniae. Além disso, observou-se um efeito antibiofilme pronunciado, sendo a substância capaz de atuar de modo eficaz sobre biofilmes formados pela espécie. Assim, esse trabalho serve como base para que futuras perspectivas sejam traçadas sobre a aplicação clínica de 2-cloro-N-(4-flúor-3 nitrofenil)acetamida no tratamento de infecções causadas por K. pneumoniae.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFarmacologiaPrograma de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos BioativosUFPBLima, Edeltrudes de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/9406572870167006Oliveira Filho, Abrahão Alves dehttp://lattes.cnpq.br/7440461731944347Cordeiro, Laísa Vilar2021-10-28T14:50:36Z2021-07-142021-10-28T14:50:36Z2021-07-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/21275porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-08-09T17:25:44Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/21275Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-08-09T17:25:44Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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