Atividade antimicrobiana de Polydim-I contra bactérias MDR e sua interação em mebranas modelo.

• Processo: 17/11189-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia
• Pesquisador responsável: Marisa Rangel
• Beneficiário: Marisa Rangel
• Instituição Sede: Instituto Butantan. Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Antibióticos Vespas Peptídeo antimicrobiano
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias multiresistentes | Bicamadas lipídicas planas | determinação de estrutura secundária | peptídeo antimicrobiano | vespas sociais | antibióticos

Resumo

A rápida disseminação de patógenos multiresistentes representa uma séria ameaça saúde pública, considerando os fatores como altas taxas de mortalidade, restrições ao tratamento e alta prevalência de bactérias resistentes a multiplas drogras em ambientes hospitalares. Peptídeos antimicrobianos (PAMs) podem apresentar antividade antimicrobiana potente contra diversos diferentes microorganismos, também apresentando a vantagem da toxicidade baixa ou ausente contra células animais. Neste estudo, a avaliação da atividade antimicrobiana contra bactérias multiresistentes de um peptídeo recentemente descrito da peçonha de vespa, o Polydim-I, foi realizada. Polydim-I apresentou atividade contra cepas padrão (não carreadoras de genes multiresistentes) que são suscetíveis a antibioticos comerciais, e também contra cepas multiresistentes em concentrações abaixo de 1 micrograma/ml (0,41 micromolar). Está é uma concentração verdadeiramente baixa comparando-se as reportadas para PAMs. Nesta concentração nós verificamos que o Polydim-I inibe cerca de 100 porcento do crecimento dos patógenos testados, enquanto em cepas ATCC a MIC100 foi até 400 vezes maior. Além disso, com relação atividade in vitro de drogas convencionais contra cepas de bactérias multiresistentes, o Polydim-I se mostrou quase 10 vezes mais eficiente e com espectro mais amplo. PAMs cationicos são conhecidos como compostos com múltiplos alvos e especialmente pela interação com a matriz fosfolipídica de membranas bacterianas. Explorando as interações do Polydim-I com bicamadas lipídicas, nós confirmamos que esta interaçõ está envolvida no mecanismo de ação. Experimentos de dicroísmo circular mostraram que o Polydim-I sofre uma transição conformacional de random coil a helical na presença de meios miméticos. Medidas do potencial zeta confirmaram a ligação e neutralização parcial de cagas em vesículas aniônicas, e também sugeriram a possível agregação de moléculas do peptídeo. Experimentos FITR confirmaram que alguma agregação do peptídeo ocorre, a qual é minimizada na presença de micelas extremamente aniônicas de dodecil sulfato de sódio. Adicionalmente, o Polydim-I induziu a formação de estruturas similares a canais em bicamadas lipídicas de azolecitina, como demonstrado em experimentos de eletrofisiologia. Nós sugerimos que o peptídeo catiônico Polydim-I tem como alvo a membrana lipidica devido a atração eletrostática, acumula parcialmente, neutralizando as cargas opostas e induz a formação de poros. Mecanismo de ação similar já foi sugerido para outros peptídeos de peçonha de vespas, especialmente mastoparanos. (AU)