Estudo experimental de moléculas com potencial antifúngico contra agentes causadores da cromoblastomicose
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Departamento: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Palavras-chave em Inglês: | |
| Link de acesso: | http://hdl.handle.net/10183/276585 |
Resumo: | Introdução: A cromoblastomicose (CBM) é uma infecção fúngica subcutânea causada por espécies de fungos melanizados, geralmente pertencentes ao gênero Fonsecaea. Atualmente o tratamento padrão envolve o uso de antifúngicos como o itraconazol (ITZ), mas o tempo de tratamento é longo e as taxas de cura são baixas, devido à natureza recalcitrante desta doença. Sais imidazólicos (SI) são um grupo de compostos químicos de crescente relevância, por apresentarem atividades biológicas diversas. Entretanto, mais estudos são necessários para avaliar seu potencial como fármacos, em termos de atividade antimicrobiana, bem como o risco de apresentarem citotoxicidade e genotoxicidade a células animais. Além disso, a Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) se apresenta como uma promissora técnica para analisar a interação entre antimicrobianos e microrganismos. Objetivos: Avaliar a atividade antifúngica dos sais imidazólicos (C₁₀)2MImCl, C₁₆MImCl, C₁₆PyrCl*H₂O, C₁₆M₂ImCl e C₁₆BnMImCl em amostras clínicas de espécies fúngicas causadoras da CBM. Avaliar a citotoxicidade e genotoxicidade destes sais em fibroblastos humanos e de Hamster chinês. Observar se os sais apresentam toxicidade a um modelo de mosca-das-frutas (Drosophila melanogaster). Além disso, utilizar FTIR para analisar os espectros de interação entre células de Fonsecaea pedrosoi e antifúngicos. Métodos: Os testes de atividade antifúngica foram executados de acordo com o protocolo M38-A2 do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) utilizando 78 amostras clínicas de agentes da CBM. Os testes de citotoxicidade foram realizados utilizando os métodos de vermelho neutro (VN) e metil tiazol tetrazólio (MTT), utilizando fibroblastos de pulmão de hamster chines (V79) e fibroblastos de pulmão humano (MRC-5), respectivamente. Os testes de genotoxicidade foram feitos usando as células MRC-5 por meio do ensaio cometa alcalino. O teste de toxicidade a animais foi feito utilizando o modelo de mosca-das-frutas. A identificação das alterações metabólicas causadas por antifúngicos comercializados e pelo sal C₁₆PyrCl*H₂O foi realizada utilizando análise de FTIR da biomassa de F. pedrosoi e algoritmos de reconhecimento de padrões análise de componentes principais (PCA) e análise por agrupamento hierárquico (HCA). Resultados: Os cinco SI tiveram atividade antifúngica contra F. pedrosoi, apresentando CIMs e CFMs menores do que as do itraconazol. Todos os SI apresentaram citotoxicidade nos ensaios de vermelho neutro e metil tiazol tetrazólio nas linhagens celulares V79 e MRC-5, respectivamente. Todos os SI apresentaram genotoxicidade à linhagem celular MRC-5 no ensaio cometa. Os sais não apresentaram toxicidade ao modelo de mosca-das-frutas. A FTIR 7 permitiu analisar e caracterizar os espectros da biomassa de F. pedrosoi tratada com antifúngicos e a maior similaridade metabólica foi observada entre o sal C₁₆PyrCl*H₂O (0,125 µg/mL), e os antifúngicos flucitosina (0,5 µg/mL) e caspofungina (0,06 µg/mL). Conclusões: Este estudo apresenta os SI como novos antifúngicos promissores contra agentes da CBM, e seu uso pode trazer impactos positivos no manejo clínico de infecções causadas por fungos melanizados. A observação de citotoxicidade e genotoxicidade destes novos sais imidazólicos em células animais evidencia a necessidade de mais estudos para determinar suas potenciais aplicações médicas e biotecnológicas. Adicionalmente, foi proposto um modelo utilizando FTIR que permitiu caracterizar os espectros de alteração metabólica de células de F. pedrosoi expostas a antifúngicos. |
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Ransan, Leonardo GirardiScroferneker, Maria Lucia2024-07-19T06:23:04Z2024http://hdl.handle.net/10183/276585001199667Introdução: A cromoblastomicose (CBM) é uma infecção fúngica subcutânea causada por espécies de fungos melanizados, geralmente pertencentes ao gênero Fonsecaea. Atualmente o tratamento padrão envolve o uso de antifúngicos como o itraconazol (ITZ), mas o tempo de tratamento é longo e as taxas de cura são baixas, devido à natureza recalcitrante desta doença. Sais imidazólicos (SI) são um grupo de compostos químicos de crescente relevância, por apresentarem atividades biológicas diversas. Entretanto, mais estudos são necessários para avaliar seu potencial como fármacos, em termos de atividade antimicrobiana, bem como o risco de apresentarem citotoxicidade e genotoxicidade a células animais. Além disso, a Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) se apresenta como uma promissora técnica para analisar a interação entre antimicrobianos e microrganismos. Objetivos: Avaliar a atividade antifúngica dos sais imidazólicos (C₁₀)2MImCl, C₁₆MImCl, C₁₆PyrCl*H₂O, C₁₆M₂ImCl e C₁₆BnMImCl em amostras clínicas de espécies fúngicas causadoras da CBM. Avaliar a citotoxicidade e genotoxicidade destes sais em fibroblastos humanos e de Hamster chinês. Observar se os sais apresentam toxicidade a um modelo de mosca-das-frutas (Drosophila melanogaster). Além disso, utilizar FTIR para analisar os espectros de interação entre células de Fonsecaea pedrosoi e antifúngicos. Métodos: Os testes de atividade antifúngica foram executados de acordo com o protocolo M38-A2 do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) utilizando 78 amostras clínicas de agentes da CBM. 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Todos os SI apresentaram citotoxicidade nos ensaios de vermelho neutro e metil tiazol tetrazólio nas linhagens celulares V79 e MRC-5, respectivamente. Todos os SI apresentaram genotoxicidade à linhagem celular MRC-5 no ensaio cometa. Os sais não apresentaram toxicidade ao modelo de mosca-das-frutas. A FTIR 7 permitiu analisar e caracterizar os espectros da biomassa de F. pedrosoi tratada com antifúngicos e a maior similaridade metabólica foi observada entre o sal C₁₆PyrCl*H₂O (0,125 µg/mL), e os antifúngicos flucitosina (0,5 µg/mL) e caspofungina (0,06 µg/mL). Conclusões: Este estudo apresenta os SI como novos antifúngicos promissores contra agentes da CBM, e seu uso pode trazer impactos positivos no manejo clínico de infecções causadas por fungos melanizados. A observação de citotoxicidade e genotoxicidade destes novos sais imidazólicos em células animais evidencia a necessidade de mais estudos para determinar suas potenciais aplicações médicas e biotecnológicas. Adicionalmente, foi proposto um modelo utilizando FTIR que permitiu caracterizar os espectros de alteração metabólica de células de F. pedrosoi expostas a antifúngicos.Background: Chromoblastomycosis (CBM) is a subcutaneous fungal infection caused by species of melanized fungi, most commonly belonging to the genus Fonsecaea. Currently, the standard treatment involves the use of antifungals such as itraconazole (ITZ), but treatment time is long and cure rates are low due to the recalcitrant nature of this disease. Imidazolium salts (SI) are a group of chemical compounds of increasing relevance, as they present diverse biological activities. However, more studies are needed to evaluate their potential as drugs, in terms of antimicrobial activity, cytotoxicity and genotoxicity to animal cells. Furthermore, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) presents itself as a promising technique for analyzing the interaction between antimicrobials and microorganisms. Objectives: To evaluate the antifungal activity of imidazolium salts (C₁₀)2MImCl, C₁₆MImCl, C₁₆PyrCl*H₂O, C₁₆M₂ImCl and C₁₆BnMImCl in clinical samples of CBM-causing fungal species. To evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of these same salts in cell lines of Chinese hamster and human fibroblasts. To observe whether these salts present toxicity to a fruit fly model (Drosophila melanogaster). Furthermore, use FTIR to analyze the interaction spectra between Fonsecaea pedrosoi cells and antifungals. Methods: Antifungal activity tests were performed according to the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) protocol M38-A2 using 78 clinical samples of CBM agents. Cytotoxicity tests were carried out using the neutral red (VN) and methyl thiazole tetrazolium (MTT) methods, utilizing chinese hamster lung fibroblast cells (V79) and human lung fibroblast cells (MRC-5), respectively. Genotoxicity tests were performed using MRC-5 cells using the alkaline comet assay. The fruit fly toxicity model verification test was carried out by adding the salts to the fly’s feed. The identification of metabolic alterations caused by the salt C₁₆PyrCl*H₂O was made utilizing FTIR analysis of the biomass of F. pedrosoi and the algorithms principal component analysis (PCA) and hierarchical clustering analysis (HCA). Results: The five SI had antifungal activity against F. pedrosoi, presenting MICs and CFMs lower than itraconazole. All SI showed cytotoxicity on both the V79 and MRC-5 cell lines. All SI showed genotoxicity to the MRC-5 cell line in the comet assay. The salts did not present toxicity to the fruit fly model. FTIR enabled the analysis and characterization of the spectra of F. pedrosoi biomass treated with antifungals, and the smallest spectral differences were observed between the salt C₁₆PyrCl*H₂O, (0,125 μg/mL), and the antifungals flucytosine (0,5 μg/mL) and caspofungin (0,06 μg/mL). Conclusions: This study presents SI as promising new antifungals against CBM agents, and their use can have positive 9 impacts on the clinical management of infections caused by melanized fungi. The observation of the cytotoxicity and genotoxicity of these new imidazolium salts in animal cells highlights the need for further studies to determine their potential medical and biotechnological applications. Additionally, a model using FTIR was proposed that allowed for the analysis of the spectra of metabolic alterations of F. pedrosoi cells exposed to antifungals.application/pdfporCromoblastomicoseFonsecaeaAntifúngicosGenotoxicidadeDrosophila melanogasterChromoblastomycosisFonsecaea pedrosoiAntifungal activityImidazolium saltsCytotoxicityGenotoxicityDrosophila melanogasterFTIREstudo experimental de moléculas com potencial antifúngico contra agentes causadores da cromoblastomicoseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulFaculdade de MedicinaPrograma de Pós-Graduação em Medicina: Ciências MédicasPorto Alegre, BR-RS2024mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Lume - Repositório Digital da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001199667.pdf.txt001199667.pdf.txtExtracted Texttext/plain157566http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/276585/2/001199667.pdf.txtf9f8a9e1a5c46886dcb221895ccf3574MD52ORIGINAL001199667.pdfTexto completoapplication/pdf2816867http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/276585/1/001199667.pdfc6523bd58af74791fe2b07877a5fe6b7MD5110183/2765852026-06-03 08:03:56.302394oai:www.lume.ufrgs.br:10183/276585Repositório InstitucionalPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.bropendoar:2026-06-03T11:03:56Lume - Repositório Digital da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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