Identificação de novos agentes antibacterianos em bibliotecas de produtos naturais

Autor(es)

Fernanda Rodrigues Costa

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2020-07-30

Membros da banca

Andréa Dessen; Ana Carolina de Mattos Zeri; Fabiana Fantinatti Garboggini; Andrea Balan; Rodrigo Cayô

• Orientador: Andréa Dessen

Resumo

Os antibióticos têm sido utilizados ??para tratar doenças infecciosas há décadas e são sem dúvida, os fármacos mais bem-sucedidos desenvolvidos na história. Entretanto, o amplo e indiscriminado uso destes, tem selecionado bactérias multirresistentes. Alguns patógenos têm se tornados resistentes a todas as classes de antibióticos, tal fato denota a urgente necessidade da introdução de novos antimicrobianos na prática clínica. Sendo assim, visando contribuir com a força-tarefa global contra a resistência antimicrobiana, o objetivo deste trabalho foi triar bibliotecas de produtos naturais, a fim de identificar novas moléculas que inibissem o crescimento bacteriano de E. coli e B. subtilis. As bibliotecas utilizadas são compostas de extratos e moléculas isoladas da biodiversidade brasileira, portanto, representam uma fonte potencial inexplorada de novos antibióticos. Cerca de 3510 compostos foram triados através de um high throughput whole-cell screening. Hits foram definidos como compostos ativos que inibiram o crescimento bacteriano em ?50%, de acordo com o controle positivo (cloranfenicol 32 µg/mL). Foram detectados 339 hits que inibiram o crescimento de B. subtilis e 46 que inibiram o crescimento de E. coli. O processo de purificação dos hits levou ao isolamento e identificação da molécula, ácido merulinico C, que apresentou sinergismo com a gentamicina contra E. faecium, com uma concentração inibitória mínima (CIM) de 4 µg/mL. Outros seis hits promissores estão em processo de isolamento, sendo que um deles foi altamente ativo, exibindo CIM 4 µg/mL contra E. coli e 2 µg/mL contra B. subtilis. Uma coleção de compostos sintéticos e a biblioteca de coleção clínica da NIH também foram triadas, resultando na detecção de atividade antibacteriana em sete derivativos de quinazolinonas. Dentre estes, a estrutura mais ativa apresentou uma CIM de 4 µg/mL contra S. aureus resistente à meticilina e de CIM 2 µg/mL contra Enterococcus faecium resistente à vancomicina. Da coleção clínica da NIH, um candidato a redirecionamento de fármacos foi detectado, este exibiu excelente atividade contra isolados clínicos de P. aeruginosa (CIM 2 µg/mL). Outra abordagem empregada no presente estudo foi a caracterização de componentes da parede celular de E. coli, que representam potenciais novos alvos de antibióticos. Essa parte do projeto integrou a bolsa estágio pesquisa no exterior (BEPE) e foi desenvolvida no Institut de Biologie Structurale (Grenoble-FR). O alongamento celular de bactérias em forma de bastão é dependente da ação de uma maquinaria proteica altamente organizada (elongasome), cujas proteínas participantes, tais como, PBP2 e MreC, interagem entre si, formando complexos. Uma vez que os genes codificadores de tais proteínas são depletados, ou, quando as interações proteicas são rompidas, a célula bacteriana perde o formato de bastão e morre. Deste modo, o objetivo da BEPE foi a caracterização estrutural do complexo PBP2: MreC de E. coli. Um grande avanço foi feito nesse projeto, o protocolo de purificação do complexo PBP2:MreC foi estabelecido e subsequentemente foram realizadas triagens de cristalização. Os resultados obtidos até o momento serão cruciais na elucidação estrutural desse potencial novo alvo de antibióticos (AU)

• Processo FAPESP: 15/19906-5 - Identificação de novos agentes anti-bacterianos em bibliotecas de produtos naturais
• Beneficiário: Fernanda Rodrigues da Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado