Investigação de curcuminoides monocetônicos como agentes antibacterianos - Moraes, Graciele Ribeiro de [UNESP] (2022)
Infecções bacterianas constituem um grande problema de saúde em todo o mundo, o qual é agravado pela resistência aos antibacterianos. A busca por novos agentes vem sendo um desafio e os produtos naturais têm sido fonte de descobertas de novas substâncias bioativas. A curcumina exibe destaque por suas propriedades terapêuticas, entretanto com algumas limitações em sua estrutura. Nesse contexto, a simplificação molecular pode conduzir análogos mais potente. Portanto, para esse trabalho, uma série de curcuminoides monocetônicos foram planejados, sintetizados, caracterizados e investigados contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas de importância clínica. Foram sintetizados 14 compostos, dentre eles 13 totalmente inéditos na literatura. Os análogos foram caracterizados por RMN de 1H e RMN de 13C, os valores de log Po/w foi entre 1,55 a 3,36, com grau de pureza de 95,9 a 99,0%, o que confirma que a estrutura planejada foi formada. Entre a série, o análogo GRM12 obteve ação de amplo espectro pois exibiu atividade contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas com valores de CIM de 3 a 60 µM. Outro fator importante foi a ação contra cepas resistentes, inclusive muitas delas, resistente a várias classes de antibióticos. O GRM12 exibiu uma CIM de 1 a 79 µM, valor igual ou próximo à tetraciclina, somente contra P. aeruginosa (ATCC 27453) o GRM12 foi fracamente ativo com uma CIM 1.000 µM. No estudo in silico, foi analisado padrões físico-químicos do GRM12, o que é crucial para molécula em fase experimental. Neste mesmo ensaio utilizamos a plataforma computacional (SwissTargetPrediction) para elucidar possíveis mecanismo de ação, no qual projetou forte interação com protease, enzima apagadora e quinase bacteriana. Com essa investigação esclarecemos pontos justificáveis a CIM tão baixo. No ensaio de permeação de membrana o GRM12 apresentou 75% de dano a membrana de S. aureus (ATCC 29213), o que pode associar ação desse análogo na ruptura da membrana bacteriana. Em teste de citotoxidade in vivo para Galleria mellonella, o GRM12 não demonstrou toxidade nas concentrações testadas, contribuindo no seguimento para outros ensaios. O biofilme é um mecanismo desafiador para inserção de antibióticos convencionais por decorrência da sua matriz muito bem organizada, tornando rígido a sua erradicação, entretanto o GRM12 foi capaz de inibir o biofilme formado em 50% contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas tendo uma ação bacteriostático contra a biomassa. Em contrapartida, a curva de morte bacteriana provocada pelo GRM12 foi igual ou menor aos fármacos, como vancomicina e tetraciclina, validando o GRM12 a um candidato promissor para futuros ensaios. Dentre a série de curcuminoides monocetônicos, outros compostos foram fortemente ativos. O GRM01, obteve atividade contra H. pylori (ATCC43526) com uma CIM 44 µM, GRM03 e GRM11 apresentaram atividade antibacteriana contra H. pylori (ATCC43526) e a cepa resistente MRSA (ATCC BAA44) com CIM entre 39 e 177 µM, respectivamente. Portanto, conclui-se que a simplificação molecular ocasionou curcuminoides ativos, corroborando o potencial da curcumina como um protótipo no planejamento de substância com competências antibacterianas. Um análogo com característica de amplo espectro em sua bioatividade e padrões mínimos predefinidos para viabilizar um futuro candidato a fármaco.