Produtos naturais antiffúngicos e antileishmania a partir de Actinobacterias associadas a formigas cultivadoras de fungos do Brasil

Autor(es)

Humberto Enrique Ortega Dominguez

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2018-12-10

Membros da banca

Monica Tallarico Pupo; Roberto Gomes de Souza Berlinck; Hosana Maria Debonsi; Felipe Christoff Wouters

• Orientador: Monica Tallarico Pupo

Resumo

Há uma simbiose quadripartida no ecossistema das formigas cultivadoras de fungos entre três mutualistas (Formiga da tribo Attini, jardim fúngico e actinomicetos simbiontes) e um parasita (fungo patogênico especializado Escovopsis sp). As actinobactérias associadas à formiga hospedeira produzem metabólitos secundários para inibir este patógeno, mas não o fungo mutualista. Produtos naturais interessantes foram relatados a partir destas bactérias com um amplo espectro de atividades biológicas. Portanto, várias actinobactérias foram isoladas do exoesqueleto e do jardim das formigas agricultoras para isolar compostos ativos contra diferentes alvos como Leishmania donovani e Escovopsis. Os antibióticos e compostos citotóxicos conhecidos griseorhodina A (1), griseorhodina C (2), griseorhodina G (3) e a dinactina (4) foram produzidos em cultivo sólido de ISP-2 por Streptomyces puniceus AB10, que foi isolada da formiga cortadeira Acromyrmex rugosus rugosus. As configurações absolutas de 1 e 2 foram inequivocamente estabelecidas como 6S,6aS,7S,8S e 6R,6aS,7S,8R, respectivamente, usando dicroísmo circular vibracional (VCD) e cálculos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). A bactéria Streptomyces puniceus AB10 produziu em meio-A líquido apenas uma familia de antibióticos como a dinactina (4). O composto 4 mostrou inibição contra Escovopsis e uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina. Dois estereoisômeros, strepchazolina A (5) e strepchazolina B (6), os antibióticos streptazolina (7), seu isômero-E (8), e o composto inorgânico octa-enxofre (9) foram produzidos em cultivo sólido de ISP-2 por Streptomyces chartreusis AC70, que foi isolada do jardim fúngico da formiga cortadeira Acromyrmex subterraneus brunneus. O composto 9 mostrou atividade antagonista contra o fungo patogênico especializado Escovopsis sp. Este é o primeiro relato de 8 como produto natural. As configurações absolutas de 5 e 6 foram inequivocamente estabelecida como 5S,6S,9R e 5S,6S,9S, respectivamente, usando dicroísmo circular vibracional (VCD) e cálculos da Teoria do Funcional de Densidade (DFT). A bactéria Candidatus Streptomyces philanthi ICBG292, isolada do exoesqueleto de operária de colônia de formiga Cyphomyrmex, produziu os antibióticos Mer-A2026B (10), piericidina-A1 (11) e nigericina (12). Os compostos 10-12 mostraram atividade contra Escovopsis sp e contra L. donovani. O composto 12 mostrou uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina. O composto 10 também foi ativo contra o fungo Trichoderma sp. Streptomyces sioyaensis ICBG311, isolada de machos alados de colônia de formiga Cyphomyrmex, produziu uma nova naftoquinona chamada cyphoquinona (13), dois novos compostos antifúngicos denominados cyphomycina (14) e epoxicyphomycina (15), e o antifúngico conhecido GT-35 (16). Os compostos 14-16 mostraram atividade contra diferentes linhagens de Escovopsis sp e Candida albicans K1 com MIC de 1.0, 0.5 e 0.25 ?g/mL, e uma atividade maior contra L. donovani em promastigota e amastigota intracelular que a miltefosina, enquanto 13 apresentou atividade baixa contra L. donovani. A cyphomycina (14) também mostrou uma potente atividade in vitro contra os patógenos humanos resistentes Aspergillus fumigatus 11628 (resistente à equinocandina), C. glabrata 4720 (resistente ao triazol), e C. auris B11211 (resistente à echinocandina, ao triazol, e à anfotericina B), com MIC de 0.5, 0.5 e 4 ?g/mL, respectivamente. Um estudo de dose única de cyphomycina (14) no modelo de camundongos neutropênicos de candidíase disseminada exibiu uma dose-resposta iv com um log de redução de 0.56 e 0.66 do carga infecciosa quando é tratado com 20 e 40 mg/kg da cyphomycina (14), respectivamente, e epoxicyphomycina (15) exibiu um log de redução de 0.53 com 40 mg/kg, demonstrando relevância clínica e eficácia de 14 e 15 neste modelo padrão da indústria de infecção por Candida. Por outro lado, GT-35 (16) matou os ratos 1 hora após a dose de 40 mg/kg. (AU)

• Processo FAPESP: 14/14095-6 - Bactérias simbiontes isoladas de formigas agricultoras coletadas em hotspots remanescentes de biodiversidade no estado de São Paulo como fontes de compostos antiparasitários
• Beneficiário: Humberto Enrique Ortega Dominguez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto