Fotoinativação de biofilmes de Pseudomonas aeruginosa utilizando porfirinas tetra-catiônicas
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Data
2022-09-21Primeiro coorientador
Iglesias, Bernardo Almeida
Primeiro membro da banca
Lopes, Leonardo Quintana Soares
Segundo membro da banca
Marquezan, Patrícia Kolling
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista, que pode ser encontrado em diversos
ambientes e está frequentemente associado a infecções graves em pacientes
imunocomprometidos. Esse microrganismo possui uma notória capacidade de formar
biofilmes, podendo assim colonizar dispositivos médicos, feridas e queimaduras. O biofilme é
caracterizado como comunidade bacteriana envolta por uma matriz extracelular. Esse
fenômeno torna os microrganismos mais resistentes resultando na diminuição da eficácia do
tratamento com agentes antimicrobianos. Com isso, novos tratamentos estão sendo
desenvolvidos para reduzir essa problemática, como a terapia fotodinâmica. Esse processo
baseia-se no emprego de um fotossensibilizador e a subsequente aplicação de luz visível para
geração de espécies reativas de oxigênio, acarretando assim, na morte celular. Nesse contexto,
o presente trabalho tem por objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme de
porfirinas tetra-catiônicas frente a Pseudomonas aeruginosa (PA01) e isolados clínicos. As
determinações da concentração inibitória mínima (CIM) e da concentração bactericida
mínima (CBM) das porfirinas 3-H2TMePor e 4-H2TMePor frente PA01 foram realizadas por
ensaios de atividade antibacteriana em diferentes concentrações, sendo submetidas a
condições de escuro e irradiação com luz branca por 120 minutos. O fotossensibilizador (FS)
4-H2TMePor foi escolhido para os demais testes, pois apresentou melhor atividade de CIM e
CBM. O mecanismo de fotoinativação majoritário na utilização do FS foi mediado por
oxigênio singleto. No ensaio de curva de viabilidade celular a porfirina 4-H2TMePor sob
irradiação com luz branca na concentração de 2xCIM inibiu o crescimento bacteriano em 60
minutos e a CIM em 90 minutos. A porfirina 4-H2TMePor associada ao antimicrobiano
Imipenem (IMP) frente a PA01 apresentou atividade sinérgica. Os biofilmes foram formados
com cepa padrão PA01 e três isolados clínicos. Para avaliar a atividade antimicrobiana do FS
sobre o biofilme formado se realizou o ensaio de destruição do biofilme, utilizando
concentrações de CIM, 2xCIM e 4xCIM referente a cada microrganismo. O FS associado ao
IMP pontencializou a destruição do biofilme frente PA01 quando comparado ao controle
positivo. O ensaio de citotoxicidade com a porfirina 4-H2TMePor demonstrou ser atóxica
frente as células saudáveis de queratinócitos humanos e fibroblastos de camundongos. A
microscopia de força atômica apresentou morfologia comum para PA01. As propriedades
nanomecânicas foram testadas comparando PA01 sem e com ½CIM de tratamento. O controle
tratado apresentou menor força de adesão, maior deformação da parede celular e maior
energia de dissipação comparando com PA01 não tratada, indicando interferência da porfirina
diretamente com a parede celular do microganismo mesmo em concentração abaixo da CIM.
Diante desses resultados, a porfirina tetra-catiônica solúvel em água apresentou uma excelente
atividade antimicrobiana e antibiofilme, além de apresentar boa segurança de uso, mostrando
ser um potencial fotossensibilizador contra infecções causada por P. aeruginosa.
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