PneumoPhageColor - desenvolvimento de um kit de biodetecção colorimétrica de Pseudomonas aeruginosa com base em partículas fágicas

• Processo: 16/08884-3
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2016 - 30 de novembro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Vitor Manuel Cardoso Figueiredo Balcão
• Beneficiário: Vitor Manuel Cardoso Figueiredo Balcão
• Instituição-sede: Pró-Reitoria Acadêmica. Universidade de Sorocaba (UNISO). Sorocaba, SP, Brasil
• Pesq. associados: Fernando de Sá Del Fiol ; Marco Vinícius Chaud ; Marta Maria Duarte Carvalho Vila ; Matthieu Tubino ; Renata de Lima
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Pseudomonas aeruginosa

Resumo

As doenças infecciosas matam de 17 a 20 milhões de pessoas por ano no mundo, sendo que, cerca de 10 milhões adquirem infecção hospitalar (IH) e, desse universo, quase 300 mil morrem. As IHs aumentam o tempo de permanência dos pacientes e os custos de tratamento, além de contribuirem significativamente com a morbidade e mortalidade de pacientes hospitalizados. No Brasil, a prevalência exata da IH ainda é desconhecida, entretanto, um inquérito nacional realizado pelo Ministério da Saúde revelou, entre diversas instituições avaliadas, uma taxa de IH variando de 13% a 15%. A taxa de IH no Brasil apresenta-se elevada, sendo considerada quase que o dobro quando comparada a de outros países. Assim, a IH representa um grande desafio a ser enfrentado pelo poder público e pela sociedade para a execução de ações de prevenção e controle de infecção nas instituições hospitalares. Dentre os microrganismos causadores de IHs pode destacar-se a Pseudomonas aeruginosa multirresistente, a qual representa grande ameaça a pacientes nos serviços de saúde. Dados de 2007 apontam a P. aeruginosa como o patógeno mais frequentemente isolado em pacientes com pneumonia hospitalar, comum em infecções urinárias, de ferida cirúrgica e queimados e estando também presente em infecções da corrente sanguínea. A bactéria P. aeruginosa ganhou destaque nos meios de comunicação social brasileiros há cerca de sete anos atrás, devido à morte da modelo Mariana Bridi, de 20 anos, no dia 24 de Janeiro de 2009 no Hospital Dório Silva, na cidade de Serra (ES). De acordo com a assessoria do governo do Estado, o óbito foi decorrência de complicações de uma infecção generalizada gravíssima, que teve como foco uma infecção urinária. Nos últimos anos, as infecções nosocomiais causadas por microrganismos Gram-negativo multirresistentes, tem aumentado consistentemente nos hospitais brasileiros, sendo que a P. aeruginosa foi responsável por 10% de todas as infecções nosocomiais. Pretende-se que o PneumoPhageColor seja um kit de detecção rápida (> 2 horas < 5 horas) e de baixo-custo para a biodetecção de P. aeruginosa, com elevada precisão, com base no uso de um hidrogel sensível a alterações de cor, fixado num material de suporte, contendo partículas fágicas (ou coquetel de partículas fágicas) específicas e estritamente líticas para P. aeruginosa. A interação entre bacteriófagos e bactérias não é nova, existindo desde há cerca de 3,5 biliões de anos, tendo sido iniciada quando as bactérias e os bacteriófagos estabeleceram um equilíbrio presa-predador. Os bacteriófagos são os organismos mais abundantes no nosso planeta (estão estimados em mais de 10^31 partículas) sendo completamente seguros para todos os organismos incluindo os seres humanos, à exceção da(s) sua(s) bactéria-alvo hospedeira. A ideia consubstanciada no PneumoPhageColor não é convencional sendo uma abordagem altamente criativa, pois juntará a solução (fago) com o problema (bactéria) por forma a detectar o último. Tenciona-se estabelecer a prova de conceito usando um bacteriófago de coleção e uma cepa de P. aeruginosa de coleção, proveniente de isolados de feridas humanas. Neste projeto de pesquisa, será investigado o potencial de estabilização estrutural e funcional de um fago lítico (ou coquetel de fagos líticos) de amplo espectro capaz de infectar P. aeruginosa, num hidrogel com características cromogênicas. Serão incorporados reagentes específicos no hidrogel otimizado, em concentrações variáveis, por forma a produzir sinal (cor) caso esteja presente no gel uma determinada enzima intracitoplasmática, liberada por lise fágica caso estejam presentes células de P. aeruginosa em contato com o hidrogel. A intensidade da coloração produzida no hidrogel poderá dar uma ideia da carga bacteriana presente, sendo que esta intensidade será medida através de um sensor ótico acoplado a um transdutor de sinal. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FAVARO, LAURA I. L.; BALCAO, VICTOR M.; ROCHA, LILIAM K. H.; SILVA, ERICA C.; OLIVEIRA JR, JOSE M.; VILA, MARTA M. D. C.; TUBINO, MATTHIEU. Physicochemical Characterization of a Crude Anthocyanin Extract from the Fruits of Jussara (Euterpe edulis Martius): Potential for Food and Pharmaceutical Applications. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 29, n. 10, p. 2072-2088, OCT 2018. Citações Web of Science: 0.

HARADA, LILIAM K.; PEREIRA, JORGE F. B.; CAMPOS, WELIDA F.; SILVA, ERICA C.; MOUTINHO, CARLA G.; VILA, MARTA M. D. C.; OLIVEIRA, JR., JOSE M.; TEIXEIRA, JOSE A.; BALCAO, VICTOR M.; TUBINO, MATTHIEU. Insights into Protein-Ionic Liquid Interactions Aiming at Macromolecule Delivery Systems. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 29, n. 10, p. 1983-1998, OCT 2018. Citações Web of Science: 0.

RIOS, ALESSANDRA C.; VILA, MARTA M. D. C.; LIMA, RENATA; DEL FIOL, FERNANDO S.; TUBINO, MATTHIEU; TEIXEIRA, JOSE A.; BALCAO, VICTOR M. Structural and functional stabilization of bacteriophage particles within the aqueous core of a W/O/W multiple emulsion: A potential biotherapeutic system for the inhalational treatment of bacterial pneumonia. Process Biochemistry, v. 64, p. 177-192, JAN 2018. Citações Web of Science: 2.

HARADA, LILIAM K.; SILVA, ERICA C.; CAMPOS, WELIDA F.; DEL FIOL, FERNANDO S.; VILA, MARTA; DABROWSKA, KRYSTYNA; KRYLOV, VICTOR N.; BALCAO, VICTOR M. Biotechnological applications of bacteriophages: State of the art. MICROBIOLOGICAL RESEARCH, v. 212, p. 38-58, 2018. Citações Web of Science: 2.

ROCHA, LILIAM K. H.; FAVARO, LAURA I. L.; RIOS, ALESSANDRA C.; SILVA, ERICA C.; SILVA, WELIDA F.; STIGLIANI, TATIANE P.; GUNGER, MARIANA; LIMA, RENATA; OLIVEIRA, JR., JOSE M.; ARANHA, NORBERTO; TUBINO, MATTHIEU; VILA, MARTA M. D. C.; BALCAO, VICTOR M. Sericin from Bombyx mori cocoons. Part I: Extraction and physicochemical-biological characterization for biopharmaceutical applications. Process Biochemistry, v. 61, p. 163-177, OCT 2017. Citações Web of Science: 2.