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Tipo: Tese
Título: Quitosana e óleos essenciais em micropartículas: estratégias de controle para Histoplasma capsulatum e avaliação de patogenicidade em Caenorhabditis elegans
Autor(es): Costa, Anderson da Cunha
Orientador: Brilhante, Raimunda Sâmia Nogueira
Palavras-chave em português: Nanotecnologia;Produtos Biológicos;Biofilmes;Histoplasmose
Palavras-chave em inglês: Nanotechnology;Biological Products;Biofilms;Histoplasmosis
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA MEDICA
Data do documento: Jan-2025
Citação: COSTA, Anderson da Cunha. Quitosana e óleos essenciais em micropartículas: estratégias de controle para Histoplasma capsulatum e avaliação de patogenicidade em Caenorhabditis elegans. 2025. 167 f. Tese (Doutorado em Microbiologia Médica) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/79507. Acesso em: 24 jan. 2025.
Resumo: Histoplasma capsulatum, causador da histoplasmose, é um fungo dimórfico responsável por causar a histoplasmose. Além do arsenal farmacológico limitado para o tratamento dessa infecção, o fungo é capaz de formar biofilmes, classicamente associado ao aumento da tolerância aos antifúngicos. Dessa forma, a quitosana e os óleos essenciais de capim-limão e gerânio encapsulados em micropartículas de quitosana, previamente descritos com atividade antifúngica, surgem como moléculas antifúngicas promissoras contra H. capsulatum. O estudo avaliou os efeitos da quitosana de baixo peso molecular e dos óleos essenciais encapsulados em micropartículas sobre a forma planctônica, bem como investigou-se interações farmacológicas dos compostos com anfotericina B e itraconazol. Foi analisado ainda o impacto sobre os biofilmes de H. capsulatum. Além disso, Caenorhabditis elegans foi utilizado para investigar a virulência dos isolados de H. capsulatum. Foram utilizadas, neste estudo, 20 cepas de H. capsulatum. A atividade antifúngica na forma planctônica foi avaliada por meio de ensaios de microdiluição em caldo, seguindo os protocolos do CLSI. Também foi avaliada a interação dos compostos com anfotericina B e itraconazol por meio da técnica de checkerboard. O efeito dos compostos sobre os biofilmes foi avaliado pela quantificação da biomassa e da atividade metabólica, utilizando as técnicas de coloração por cristal violeta e o ensaio de redução de MTT, além de técnicas de microscopia para análise da morfologia dos biofilmes. O estudo de patogenicidade das cepas foi realizado utilizando o modelo C. elegans. A quitosana apresentou concentrações inibitórias mínimas (CIM) variando de 8 a 128 μg/mL, enquanto as micropartículas exibiram CIM de 8 a 64 μg/mL frente H. Capsulatum na forma filamentosa e leveduriforme. Nos ensaios de interação farmacológica, tanto a quitosana quanto as micropartículas demonstraram sinergismo com anfotericina B e itraconazol. Além disso, as moléculas reduziram as taxas de biomassa e atividade metabólica dos biofilmes em até 60%. A avaliação de patogenicidade mostrou que H. capsulatum causou 95% de mortalidade nos nematoides C. elegans. Essas descobertas ressaltam que a quitosana e os óleos essenciais encapsulados em micropartículas de quitosana possuem efeitos antifúngicos sobre formas planctônicas e biofilmes de H. capsulatum, tanto na forma filamentosa como leveduriforme, especialmente demonstrando sinergismo com antifúngicos clássicos. Além disso, as leveduras de H. capsulatum induziram mortalidade em vermes C. elegans, confirmando sua patogenicidade in vivo.
Abstract: Histoplasma capsulatum, the causative agent of histoplasmosis, is a dimorphic fungus responsible for this infection. In addition to the limited pharmacological arsenal available for treating histoplasmosis, the fungus exhibits biofilm formation, a feature typically associated with increased antifungal tolerance. Therefore, chitosan and essential oils from lemongrass and geranium, encapsulated in chitosan microparticles and previously described for their antifungal activity, emerge as promising antifungal molecules against H. capsulatum. This study evaluated the effects of low-molecular-weight chitosan and essential oils encapsulated in microparticles on the planktonic form of the fungus, as well as the pharmacological interactions of these compounds with amphotericin B and itraconazole. Additionally, the impact of these molecules on H. capsulatum biofilms was analyzed. The virulence of H. capsulatum isolates was further investigated using Caenorhabditis elegans as a model organism. Twenty strains of H. capsulatum were included in this study. Antifungal activity against the planktonic form was assessed using broth microdilution assays, following CLSI protocols. Pharmacological interactions with amphotericin B and itraconazole were evaluated using the checkerboard technique. The effects of the molecules on biofilms were examined by quantifying biomass and metabolic activity through crystal violet staining and the MTT reduction assay, alongside microscopy techniques to analyze biofilm morphology. Strain pathogenicity was studied using the C. elegans model. Chitosan exhibited minimum inhibitory concentrations (MIC) ranging from 8 to 128 μg/mL, whereas microparticles displayed MIC values of 8 to 64 μg/mL against both the filamentous and yeast forms of H. capsulatum. Pharmacological interaction assays revealed synergism between both chitosan and microparticles with amphotericin B and itraconazole. Furthermore, these molecules reduced biofilm biomass and metabolic activity by up to 60%. Pathogenicity evaluation indicated that H. capsulatum caused 95% mortality in C. elegans. These findings underscore that chitosan and essential oils encapsulated in chitosan microparticles possess antifungal effects against both planktonic forms and biofilms of H. capsulatum, particularly demonstrating synergism with classical antifungal agents. Additionally, H. capsulatum yeast forms induced mortality in C. elegans, confirming their in vivo pathogenicity.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79507
ORCID do(s) Autor(es): 0000-0003-3204-4000
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/7164530466821124
ORCID do Orientador: 0000-0002-9281-8517
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4766125121792218
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:PPGMM - Dissertações defendidas na UFC

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