Mecanismos moleculares mediados pela ativação celular induzida por Migalina, efeito nos receptores de TLR e sua contribuição no controle de infecções bacterianas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Culupú, Abraham Omar Espinoza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acylpolyamine; Analysis in silico; Antibacterial; Inflammation; Mecanismos moleculares de interação da Migalina com bactérias e efeitos no receptor Toll-like 4; Molecular docking; Mygalin; ROS; TLR4
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-29042022-103723/

O aumento de bactérias resistentes aos antibióticos é um grave problema de saúde pública que requer a identificação de moléculas que atuem em alvos moleculares importantes e específicos dos patógenos favorecendo seu controle. Vários análogos de poliaminas foram construídos e usados no controle de microrganismos e células tumorais. Migalina é uma acilpoliamina, derivada da hemolinfa da aranha Acanthoscurria gomesiana, sendo um análogo da espermidina e a presença de grupos acil na sua estrutura pode favorecer sua função efetora, cujos mecanismos são desconhecidos. Neste trabalho foi avaliado o mecanismo molecular da interação da migalina sintética com E. coli DH5α e células fagocíticas, da linhagem celular J774A.1, RAW 264.7 e macrófagos primários derivados de medula óssea murina. Paralelamente foi realizada uma análise in silico usando acoplamento molecular e similaridade com outras moléculas. Nossos dados mostram que a migalina tem efeito bactericida dose e tempo dependentes em E. coli. Houve redução da viabilidade celular após 4 e 6 horas de tratamento com 1 mM deste composto. Além disso, o tratamento de E. coli com migalina (250 e 500 μM) induziu a produção de altos níveis de produtos derivados do oxigênio (ROS), fragmentação e dano oxidativo no DNA. Em outro análise foi comprovado que houve desestruturação da membrana bacteriana, de modo similar ao ocorrido com alguns antibióticos, havendo o mesmo nível de incorporação do iodeto de propídio. Estes dados foram reforçados pelo encontro de níveis elevados de fluorescência no ensaio de atividade de esterase, indicando alteração na membrana celular de E. coli após tratamento com a migalina. Ao avaliar o nível de glutationa redutase nas bactérias tratadas, houve redução de 20% em relação aos grupos não tratados. Estes resultados comprovam que o mecanismo de ação da migalina sobre E. coli envolve a geração de ROS, quebra do DNA e desestruturação da membrana bacteriana. A migalina não apresentou citotoxicidade, nem induziu a expressão de mediadores inflamatórios em estudos in vitro usando células fagocíticas. Em modelo usando células fagocíticas ativadas com LPS, foi definido que os alvos dessa molécula foi o receptores Toll-like 4, uma vez que a adição de migalina às células tratadas com LPS reduziu o nível de NO e TNF-α e a expressão dos genes para iNOS, TNF-α, IL-6 e COX-2, assim como a expressão da proteína p65 do fator NF-kB em doses superiores a 150 μM. Foi também comprovado que a migalina se liga ao LPS, sendo que a pré-incubação dessas moléculas antes da ativação dos macrófagos neutralizou a atividade do LPS, reduzindo a produção de NO de modo dose dependente. A triagem virtual e a modelagem molecular confirmaram que um dos mecanismos de ação da migalina ocorre via TLR4, através da interação com a molécula adaptadora MD2. Os dados mostraram que a migalina pode neutralizar a ação do LPS bloqueando a interação LPS/TLR4-MD2. Os resultados indicam que a migalina tem potencial antibacteriano, além de efeito supressor da resposta inflamatória induzida por LPS, sendo uma nova molécula atrativa a ser estudada para o controle de infecções.