Efeito combinado de curcumina e terapia fotodinâmica mediada por nanoemulsão de alumínio-ftalocianina em linhagens de C. neoformans

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Costa, Fabiana Chagas
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://repositorio.unb.br/handle/10482/51964
Resumo: Os fungos leveduriformes são organismos unicelulares e heterotróficos, caracterizados por suas células arredondadas ou ovais, conhecidas como leveduras. Eles se reproduzem por brotamento ou divisão celular. Cryptococcus neoformans é uma levedura encapsulada encontrada no meio ambiente e é um patógeno humano oportunista. Dados epidemiológicos recentes indicam que a criptococose é uma das infecções fúngicas mais comuns em pacientes com HIV/AIDS no Brasil, com variações na incidência conforme a região e o acesso a cuidados médicos, resultando em alta taxa de mortalidade se não tratada adequadamente. Novos medicamentos e tecnologias são necessários para superar a resistência e garantir tratamentos eficazes, explorando abordagens como terapias combinadas e imunoterapias, que podem ser mais eficazes do que os tratamentos tradicionais, reduzindo o tempo de tratamento e os efeitos colaterais. A epigenética oferece uma abordagem promissora no tratamento antifúngico ao focar na modulação das HDACs (histonas desacetilases). As HDACs são essenciais na regulação da expressão gênica em fungos patogênicos, e sua inibição pode causar desestabilização celular e morte do fungo. Ao direcionar as HDACs, é possível interferir na adaptação e resistência dos fungos, tornando-os mais vulneráveis ao tratamento. Essa estratégia abre caminho para terapias antifúngicas mais eficazes e específicas. Inicialmente foram pesquisadas as linhagem H99 de C. neoformans variedade grubii (sorotipo A), as linhagens T1-5796 e 89-6105797 são conhecidas por sua tolerância ao fluconazol. E as linhagens mutantes como hda1Δ, hos2Δ, hda1Δ/hos2Δ e hda1Δ+HDA1que foram produzidas por técnicas de biologia molecular para remover genes responsáveis pela codificação de histonas desacetilases (HDACs) para a verificação de comportamentos diferentes entre elas. O uso de curcumina e TFD apresenta potencial significativo como alternativa terapêutica para o controle de infecções por fungos leveduriformes. Foram investigadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) de curcumina e NE-AlFlCl em terapia fotodinâmica (TFD) nestas linhagens. Após a determinação de CIM100, foram utilizadas CIM50 e CIM75 de cada tratamento, testadas em três linhagens de C. neoformans ( H99, hda1Δ e hos2Δ) com exposição prévia à curcumina e tratamento posterior com TFD. A curcumina em CIM50 e CIM100 causou mudanças morfológicas na cápsula das linhagens expostas ao tratamento. Os resultados mostraram que o uso individual de cada tratamento foi eficaz, mas o uso combinado nem sempre foi mais efetivo. Em linhagens mutantes como hda1Δ, a curcumina em baixas concentrações (CIM50) protegeu as leveduras contra a TFD, provavelmente por mecanismos de antioxidação e modulação epigenética, regulando a repressão da transcrição, o ciclo celular e a resposta ao estresse. Na linhagem hos2Δ, os resultados foram diferentes, com a linhagem se desenvolvendo em concentrações menores de NE-AlFtCl, independentemente da concentração de curcumina, demonstrando a atividade da TFD. Esses achados sugerem mecanismos epigenéticos da curcumina, especialmente em concentrações mais baixas, e apoiam a continuação da investigação dessa abordagem como possível opção para o tratamento de infecções fúngicas causadas por C. neoformans, com potencial para melhorar a eficácia dos tratamentos existentes e enfrentar a crescente resistência antifúngica.
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Novos medicamentos e tecnologias são necessários para superar a resistência e garantir tratamentos eficazes, explorando abordagens como terapias combinadas e imunoterapias, que podem ser mais eficazes do que os tratamentos tradicionais, reduzindo o tempo de tratamento e os efeitos colaterais. A epigenética oferece uma abordagem promissora no tratamento antifúngico ao focar na modulação das HDACs (histonas desacetilases). As HDACs são essenciais na regulação da expressão gênica em fungos patogênicos, e sua inibição pode causar desestabilização celular e morte do fungo. Ao direcionar as HDACs, é possível interferir na adaptação e resistência dos fungos, tornando-os mais vulneráveis ao tratamento. Essa estratégia abre caminho para terapias antifúngicas mais eficazes e específicas. Inicialmente foram pesquisadas as linhagem H99 de C. neoformans variedade grubii (sorotipo A), as linhagens T1-5796 e 89-6105797 são conhecidas por sua tolerância ao fluconazol. E as linhagens mutantes como hda1Δ, hos2Δ, hda1Δ/hos2Δ e hda1Δ+HDA1que foram produzidas por técnicas de biologia molecular para remover genes responsáveis pela codificação de histonas desacetilases (HDACs) para a verificação de comportamentos diferentes entre elas. O uso de curcumina e TFD apresenta potencial significativo como alternativa terapêutica para o controle de infecções por fungos leveduriformes. Foram investigadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM) de curcumina e NE-AlFlCl em terapia fotodinâmica (TFD) nestas linhagens. Após a determinação de CIM100, foram utilizadas CIM50 e CIM75 de cada tratamento, testadas em três linhagens de C. neoformans ( H99, hda1Δ e hos2Δ) com exposição prévia à curcumina e tratamento posterior com TFD. A curcumina em CIM50 e CIM100 causou mudanças morfológicas na cápsula das linhagens expostas ao tratamento. Os resultados mostraram que o uso individual de cada tratamento foi eficaz, mas o uso combinado nem sempre foi mais efetivo. Em linhagens mutantes como hda1Δ, a curcumina em baixas concentrações (CIM50) protegeu as leveduras contra a TFD, provavelmente por mecanismos de antioxidação e modulação epigenética, regulando a repressão da transcrição, o ciclo celular e a resposta ao estresse. Na linhagem hos2Δ, os resultados foram diferentes, com a linhagem se desenvolvendo em concentrações menores de NE-AlFtCl, independentemente da concentração de curcumina, demonstrando a atividade da TFD. Esses achados sugerem mecanismos epigenéticos da curcumina, especialmente em concentrações mais baixas, e apoiam a continuação da investigação dessa abordagem como possível opção para o tratamento de infecções fúngicas causadas por C. neoformans, com potencial para melhorar a eficácia dos tratamentos existentes e enfrentar a crescente resistência antifúngica.Yeast-like fungi are unicellular, heterotrophic organisms characterized by their round or oval cells, known as yeasts. They reproduce by budding or cell division. Cryptococcus neoformans is an encapsulated yeast found in the environment and is an opportunistic human pathogen. Recent epidemiological data indicate that cryptococcosis is one of the most common fungal infections in HIV/AIDS patients in Brazil, with variations in incidence depending on the region and access to medical care, resulting in a high mortality rate if not treated properly. New drugs and technologies are needed to overcome resistance and ensure effective treatments, exploring approaches such as combination therapies and immunotherapies, which may be more effective than traditional treatments, reducing treatment time and side effects. Epigenetics offers a promising approach to antifungal treatment by focusing on the modulation of HDACs (histone deacetylases). HDACs are essential in regulating gene expression in pathogenic fungi, and their inhibition can cause cellular destabilization and fungal death. By targeting HDACs, it is possible to interfere with the adaptation and resistance of fungi, making them more vulnerable to treatment. This strategy paves the way for more effective and specific antifungal therapies. Initially, the H99 strain of C. neoformans var. grubii (serotype A), and the T1-5796 and 89- 6105797 strains, known for their fluconazole tolerance, were researched. Mutant strains such as hda1Δ, hos2Δ, hda1Δ/hos2Δ, and hda1Δ+HDA1 were produced using molecular biology techniques to remove genes responsible for encoding histone deacetylases (HDACs) to verify different behaviors among them. The use of curcumin and PDT (photodynamic therapy) shows significant potential as a therapeutic alternative for controlling yeast-like fungal infections. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of curcumin and NE-AlFlCl in PDT were investigated in these strains. After determining MIC100, MIC50, and MIC75 of each treatment were used, tested in three strains of C. neoformans (H99, hda1Δ, and hos2Δ) with prior exposure to curcumin and subsequent treatment with PDT. Curcumin at MIC50 and MIC100 caused morphological changes in the capsule of the strains exposed to the treatment. The results showed that the individual use of each treatment was effective, but the combined use was not always more effective. In mutant strains like hda1Δ, curcumin at low concentrations (MIC50) protected the yeasts against PDT, probably through antioxidant mechanisms and epigenetic modulation, regulating transcription repression, cell cycle, and stress response. In the hos2Δ strain, the results were different, with the strain developing at lower concentrations of NEAlFtCl, regardless of curcumin concentration, demonstrating PDT activity. These findings suggest epigenetic mechanisms of curcumin, especially at lower concentrations, and support the continued investigation of this approach as a possible option for treating fungal infections caused by C. neoformans, with the potential to improve the efficacy of existing treatments and address the growing antifungal resistance.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Genética e Morfologia (IB GEM)Programa de Pós-Graduação em Nanociência e NanobiotecnologiaMuehlmann, Luis AlexandreFonseca, Márcio José PoçasCosta, Fabiana Chagas2025-03-18T16:43:13Z2025-03-18T16:43:13Z2025-03-182024-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, Fabiana Chagas. Efeito combinado de curcumina e terapia fotodinâmica mediada por nanoemulsão de alumínio-ftalocianina em linhagens de C. neoformans. 2024. 75 f. Dissertação (Mestrado em Nanociência e Nanobiotecnologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51964porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-18T16:43:14Zoai:repositorio.unb.br:10482/51964Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-18T16:43:14Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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