Eficácia de nanopartículas de biguanida de polihexametileno para o controle de Staphylococcus aureus causadores de mastite bovina

Autor(es)

Renata de Freitas Leite

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Pirassununga.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ/SBD)
• Data de defesa: 2023-07-27

Membros da banca

Marcos Veiga dos Santos; Bruna Juliana Moreira Dias; Liam Good; Neelesh Sharma; Fernando Nogueira de Souza

• Orientador: Marcos Veiga dos Santos

Resumo

Staphylococcus aureus é uma das principais causas de mastite crônica em vacas leiteiras, em razão de fatores de virulência que permitem a colonização do tecido mamário, a evasão do sistema imune e menor ação dos antimicrobianos. A biguanida de polihexametileno (PHMB) é um polímero que apresenta amplo espectro de atividade antimicrobiana, inclusive contra patógenos causadores de mastite bovina. Considerando que a nanotecnologia é uma estratégia inovadora contra doenças infecciosas uma vez que potencializa a atividade antimicrobiana dos princípios ativos e geralmente apresenta baixa toxicidade, o objetivo geral deste estudo foi verificar a eficácia de uma nanoformulação composta por biguanida de polihexametileno (PHMB NPs) contra Staph. aureus causadores de mastite. A presente tese foi organizada em dois estudos. No Estudo 1, avaliamos a atividade antimicrobiana das PHMB NPs e PHMB contra 20 isolados de Staph. aureus pela metodologia de microdiluição em caldo para determinar as respectivas concentrações inibitórias mínimas (CIM) em comparação a o gluconato de clorexidina (CHG), iodo-povidona (PVP-I) e dicloroisocianurato de sódio (NaDCC). PHMB-NPs inibiram 90% dos isolados testados com menor valor de CIM (<0,03 µg/mL), seguido por CHG (≥0,25 µg/mL), PHMB (≥0,5 µg/mL), NaDCC (≥500 µg/mL) e PVP-I (≥8.000 µg/mL). No Estudo 2, selecionamos e avaliamos 10 isolados de Staph. aureus os quais apresentaram resistência aos antimicrobianos utilizados no tratamento da mastite, além da capacidade de invadir células epiteliais mamárias bovinas (células MAC-T) e de formar biofilme. O estudo 2 foi dividido em 2 experimentos. O Experimento 1 avaliou o potencial de uso de PHMB NPs e PHMB para tratamento intramamário em isolados de Staph. aureus formadores de biofilmes. Primeiro, verificamos que as células MAC-T não tiveram a viabilidade alterada em concentrações até 4 µg/mL de PHMB NPs e PHMB. Em seguida, investigamos as atividades anti-biofilme de PHMB-NPs e PHMB, pelos ensaios de cristal violeta e contagem de colônias. Ambos compostos apresentaram alta eficácia na prevenção da formação de biofilme nas concentrações ≥0,12 µg/mL e ≥4 µg/mL, respectivamente. No entanto, PHMB NPs e PHMB apresentaram eficácia limitada contra biofilmes pré-formados. O Experimento 2 avaliou a eficácia de PHMB NPs e PHMB para desinfecção de tetos pelo uso de modelos de tetos excisados (CHG, PVP-I e NaDCC foram usados como controle). PHMP NPs não reduziram significativamente Staph. aureus recuperados da superfície dos tetos (redução média de 37,57%) em relação à PHMB livre e aos controles (tetos não tratados e desinfetantes), o que pode estar relacionado a um insuficiente tempo de contato. Finalmente, nossos resultados sugerem que PHMB NPs e PHMB apresentam alto potencial para inibição do crescimento e da formação de biofilme por Staph. aureus (AU)

• Processo FAPESP: 19/01705-4 - Eficácia de nanopartículas constituídas por biguanida de polihexametileno para o controle de Staphylococcus aureus causadores de Mastite Bovina
• Beneficiário: Renata de Freitas Leite
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado