dc.creator | Bernicker, Mayara Rosa | |
dc.date.accessioned | 2024-02-26T13:04:10Z | |
dc.date.available | 2024-02-26T13:04:10Z | |
dc.date.issued | 2024-02-08 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31563 | |
dc.description.abstract | Canine integumentary infections caused by antimicrobial-resistant microorganisms constitute a One
Health threat. This is attributed to the potential transmission from animals to their owners, becoming
particularly alarming when these microorganisms demonstrate resistance to more than three classes of
antimicrobials, characterizing them as multidrug-resistant (MDR). These infections may arise from
multiple microorganisms that frequently organize into biofilms. Biofilm formation not only contributes
to infection persistence but also poses an additional challenge to treatment, as bacteria within these
communities exhibit increased resistance to conventional antimicrobial. Therefore, considering the
multidrug resistance and the bacteria's ability to colonize skin surfaces in biofilm, an urgent search for
alternative methods of microbial inactivation is imperative. Antimicrobial Photodynamic Therapy
(aPDT) using porphyrins has shown promise in inactivating viruses, yeasts, and bacteria. Numerous in
vitro studies demonstrate that the tetra-cationic porphyrin 4-H2TMeP can effectively inactivate
bacteria, possessing the advantage of easy commercial availability, water solubility, and multi-target
action through singlet oxygen production. Thus, this dissertation aimed to evaluate the antibacterial
activity of the porphyrin 4-H2TMeP against mono-and polymicrobial biofilms cultivated by MDR
bacteria and on canine skin fragments. The porphyrin 4-H2TMeP was tested against three clinical
MDR isolates of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Staphylococcus pseudintermedius. In
all experiments, a non-cytotoxic concentration of 40 µM 4-H2TMeP was used. Biofilms in
monoculture and mixed cultures (S. pseudintermedius + E. coli) were treated with 4-H2TMeP and
exposed to white LED light irradiation for 30, 60, and 90 minutes. In canine skin fragments,
monocultures were treated with 4-H2TMeP and irradiated for 30 (S. pseudintermedius), 60 (E. coli), or
60 and 90 minutes (P. aeruginosa); polymicrobial cultures containing S. pseudintermedius and E. coli
were subjected to irradiation for 60 and 90 minutes. The effectiveness of aPDT was evaluated by
counting colony-forming units (CFUs) from biofilm and swabs collected from skin fragments
containing bacterial cultures, which were then cultured in media post-treatment. The seeded plates
were incubated for 24 hours at 37 °C in aerobic conditions, and statistically compared CFUs were
assessed between treated and control groups. Results demonstrated that 4-H2TMeP reduced
concentrations of S. pseudintermedius and E. coli in individual and mixed biofilms, significantly
decreasing bacterial concentrations (p < 0.05) in mono- and polymicrobial cultures grown on canine
skin samples, with emphasis on S. pseudintermedius inactivation. However, no significant reduction in
P. aeruginosa was observed in consolidated biofilms and monocultures on dog skin, even with
extended irradiation time. The results obtained in this study are promising and encourage further in
vivo experiments using the 4-H2TMeP porphyrin in aPDT to inactivate MDR bacteria in animal skin
lesions, potentially validating its clinical use in cases unresponsive to conventional therapy | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Terapia fotodinâmica antimicrobiana | por |
dc.subject | Infecções tegumentares | por |
dc.subject | Porfirina tetra-catiônica | por |
dc.subject | 4-H2TMeP | por |
dc.subject | Antimicrobial photodynamic therapy | eng |
dc.subject | Integumentary lesions | eng |
dc.subject | Tetra-cationic porphyrin | eng |
dc.title | Atividade antimicrobiana de porfirina catiônica 4-H2TMeP frente a bactérias multirresistentes cultivadas em biofilmes e sobre fragmentos de pele de cães | por |
dc.title.alternative | Antimicrobial activity of cationic porphyrin 4-H2TMeP against multidrug- resistant bacteria cultivated in biofilms and canine skin fragments | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Infecções tegumentares de cães causadas por microrganismos resistentes aos antimicrobianos
constituem uma ameaça à saúde única. Isso se deve ao potencial de transmissão de bactérias
patogênicas dos animais para seus tutores, tornando-se particularmente alarmante quando esses
microrganismos evidenciam resistência a mais de três classes de antimicrobianos, o que os caracteriza
como multirresistentes (MDR). Essas infecções podem ser ocasionadas por um ou vários
microrganismos (infecções simples e mistas) que, frequentemente, se organizam em biofilmes. A
formação dos biofilmes não apenas contribui para a persistência das infecções, mas também apresenta
um desafio adicional ao tratamento, pois as bactérias dispostas nessas comunidades são mais
resistentes aos antimicrobianos convencionais. Assim, considerando a multirresistência e a capacidade
das bactérias em colonizar a superfície da pele no formato de biofilmes, se faz necessária a busca
urgente por métodos alternativos de inativação microbiana que possam ser utilizadas em infecções
tegumentares de animais. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) utilizando porfirinas como
fotossensibilizador tem se mostrado promissora na inativação de vírus, leveduras e bactérias. Inúmeros
estudos in vitro demonstram que a porfirina tetra-catiônica 4-H2TMeP é capaz de inativar bactérias e
que possui a vantagem de ser facilmente encontrada comercialmente, ser solúvel em água, e ter ação
multialvo através da produção de oxigênio singleto. Assim, esta dissertação teve como objetivo avaliar
a atividade antibacteriana da porfirina 4-H2TMeP frente a mono e policultivos de bactérias MDR
cultivadas em biofilmes e sobre fragmentos de pele de cães. A porfirina 4-H2TMeP foi utilizada frente
a três isolados clínicos MDR das espécies Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e
Staphylococcus pseudintermedius. Em todos os experimentos foi utilizada a concentração de 40 µM de
4-H2TMeP que não é citotóxica para células de animais. Os biofilmes em monocultivo e mistos (S.
pseudintermedius + E. coli), foram tratados com 4-H2TMeP e submetidos à irradiação com luz branca
de LED por 30, 60 e 90 minutos. Em fragmentos de pele de cães, monocultivos foram tratados com
4-H2TMeP e irradiadas por 30 (S. pseudintermedius), 60 (E. coli) ou 60 e 90 minutos (P. aeruginosa; e
policultivos contendo S. pseudintermedius e E. coli). A eficácia da aPDT foi avaliada pela contagem
de unidades formadoras de colônias (UFC) a partir de alíquotas dos biofilmes e de suabes coletados
dos fragmentos de pele contendo os cultivos bacterianos que foram semeados em meios de cultura
após o tratamento. As placas semeadas foram incubadas por 24 horas a 37 °C em aerobiose, e as UFC
contabilizadas foram comparadas estatisticamente entre os grupos tratados e controle. Os resultados
demonstraram que 4-H2TMeP reduziu as concentrações de S. pseudintermedius e E. coli em biofilmes
individuais e mistos, e também reduziu significativamente as concentrações bacterianas (p < 0,05) em
mono e policulturas cultivadas em amostras de pele, com ênfase na inativação de S. pseudintermedius.
Não foi observada redução significativa de P. aeruginosa em biofilmes consolidados e em
monocultivos em pele de cão, mesmo quando o tempo de irradiação foi estendido. Os resultados
obtidos neste estudo são promissores e encorajam a realização de futuros experimentos in vivo
utilizando a porfirina 4-H2TMeP na aPDT para inativar bactérias MDR em lesões de pele de animais,
que poderá ser validada para uso clínico em casos não responsivos à terapia convencional. | por |
dc.contributor.advisor1 | Cargnelutti, Juliana Felipetto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5180338810182471 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Vogel, Fernanda Silveira Flores | |
dc.contributor.referee1 | Traesel, Carolina Kist | |
dc.contributor.referee2 | Balzan, Claudia | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8244023007105941 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Medicina Veterinária | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |