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Tipo: Tese
Título: Avaliação da atividade antimicrobiana da hidralazina frente a Staphylococcus aureus e Candida spp
Título em inglês: Evaluation of the antimicrobial activity of hydralazine against Staphylococcus aureus and Candida spp
Autor(es): Nascimento, Francisca Bruna Stefany Aires do
Orientador: Silva, Cecília Rocha da
Coorientador: Nobre Júnior, Hélio Vitoriano
Palavras-chave em português: Biofilme;Resistente à Meticilina;DNA girase;Antifúngico
Palavras-chave em inglês: Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus;Biofilm;DNA gyrase;Antifungal
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA MÉDICA
Data do documento: 2024
Citação: NASCIMENTO, Francisca Bruna Stefany Aires do. Avaliação da atividade antimicrobiana da hidralazina frente a Staphylococcus aureus e Candida spp. 2024. Tese (Doutorado em Microbiologia Médica) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/ 86337. Acesso em: 18 maio 2026.
Resumo: Estima-se que as doenças infecciosas sejam a principal causa de morte em todo o mundo, responsáveis por aproximadamente 13 milhões de óbitos a cada ano. Staphylococcus aureus e Candida spp estão dentre os principais patógenos humanos, relacionados a diversas infecções com diferentes níveis de gravidade. Os tratamentos disponíveis estão cada dia mais limitados. S. aureus possui diversos fatores de virulência, além de adquirir facilmente mecanismos de resistência. Enquanto Candida spp. afeta principalmente pacientes imunocomprometidos, tem um pequeno arsenal farmacológico de tratamento disponível e é afetado pelo fato da toxicidade. O desenvolvimento de novos antimicrobianos é uma urgência mundial e o redirecionamento de fármacos o mecanismo mais rápido, econômico e seguro. O objetivo do presente estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana da hidralazina, in vitro, frente a cepas clínicas de S. aureus e biofilmes de Candida spp, e avaliar, in silico, o possível mecanismo de ação. Por microdiluição em caldo foi determinada a concentração inibitória mínina (CIM) da hidralazina, que foi em média 256 µg/ml frente à S. aureus. Na avaliação da tolerância a hidralazina mostrou-se bactericida e a associação com oxacilina e vancomicina foi sinérgica em 50 e 25% das cepas de S. aureus, respectivamente. A viabilidade celular dos biofilmes formados por S. aureus foi avaliada pela redução do Brometo de metiltiazolildifenil tetrazólio (MTT), onde a concentração inibitória mínima séssil (50%) variou de 256 a 2048 µg/ml. A análise da viabilidade celular por exclusão de iodeto de propídio mostrou que a hidralazina provocou aumento na porcentagem de as células não viáveis (58,78%), em relação ao controle. Nos ensaios do Cometa e do TUNEL foi possível detectar quebras e presença de fragmentação nas fitas do DNA de S. aureus. In silico, a hidralazina demonstrou maior afinidade e possibilidade de formação de complexos de menor energia com os alvos S. aureus girase complexado com DNA (-7.6 kcal/mol), S. aureus gyrase (-7.3 kcal/mol) e S. aureus TyrRS (-7.5 kcal/mol). Biofilmes de Candida albicans, C. parapsilosis e C. tropicalis foram tratados com hidralazina, itraconazol e a associação desses fármacos. A redução da viabilidade celular foi avaliada pela metabolização do MTT. A hidralazina (10xCIM) reduziu significativamente (p≤0.05) a viabilidade dos biofilmes formados. A inibição da formação dos biofilmes foi mais efetiva e a CIM da hidralazina para cada cepa foi capaz de reduzir significativamente (p≤0.05) a viabilidade dos biofilmes. Nas imagens de microscopia eletrônica de varredura é possível observar as células de Candida albicans danificadas pela hidralazina. Nos ensaios in silico, a hidralazina demonstra energia de ligação mais favorável com os alvos Exo-B-(1,3) -glucanase (-7,1 kcal/mol) e CYP51 (-7,2 kcal/mol). Portanto, conclui-se que a hidralazina tem potencial no redirecionamento para o tratamento de infecções causadas por S. aureus e Candida spp., em associação com os fármacos atuais ou isoladamente, atuando em células planctônicas e também sobre biofilmes.
Abstract: It is estimated that infectious diseases are the leading cause of death worldwide, responsible for approximately 13 million deaths each year. Staphylococcus aureus and Candida spp are among the main human pathogens, related to several infections with different levels of severity. Available treatments are increasingly limited. S. aureus has several virulence factors, in addition to easily acquiring resistance mechanisms. While Candida spp. mainly affects immunocompromised patients, has a small available pharmacological treatment arsenal and is affected by the toxicity fact. The new antimicrobials development is a global urgency and drugs repurposing is the fastest, most economical and safest mechanism. This study aimed to evaluate the antimicrobial activity of hydralazine, in vitro, against clinical strains of S. aureus and Candida spp biofilms, and to evaluate, in silico, the possible action mechanism. By microdilution in broth, the hydralazine minimum inhibitory concentration was determined, which was on average 256 µg/ml against S. aureus. In the tolerance assessment, hydralazine proved to be bactericidal and the association with oxacillin and vancomycin was synergistic in 50 and 25% of the strains, respectively. In evaluating the cell viability of biofilms formed by S. aureus by reducing Methylthiazolyldiphenyltetrazolium bromide (MTT), the sessile minimum inhibitory concentration (50%) ranged from 256 to 2048 µg/ml. Analysis of cell viability by propidium iodide exclusion showed that hydralazine increased non-viable cells (58.78%). In the Comet and TUNEL assays, it was possible to detect breaks and the fragmentation presence in the S. aureus DNA strands. In silico, hydralazine demonstrated greater affinity and the possibility of forming lower energy complexes with the targets S. aureus gyrase complex with DNA (-7.6 kcal/mol), S. aureus gyrase (-7.3 kcal/mol) and S. aureus TyrRS (-7.5 kcal/mol). Biofilms of Candida albicans, C. parapsilosis and C. tropicalis were treated with hydralazine, itraconazole and a combination of these drugs. Reduction in cell viability was assessed by MTT metabolization. Hydralazine (10xMIC) significantly (p≤0.05) reduced the biofilms formed viability. The biofilm formation inhibition was more effective and the MIC of hydralazine for each strain was able to significantly (p≤0.05) reduce biofilm viability. In scanning electron microscopy images, it is possible to see Candida albicans cells damaged by hydralazine. In in silico assays, hydralazine demonstrates more favorable binding energy with targets Exo-B-(1,3)-glucanase (-7.1 kcal/mol) and CYP51 (-7.2 kcal/mol). Therefore, it is concluded that hydralazine has potential to be redirected to the treatment of infections caused by S. aureus and Candida spp., in association with current drugs or alone, acting on planktonic cells and also on biofilms.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86337
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0001-7489-0489
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/6426783946153585
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-4964-351X
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/8647115266424888
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0003-0156-5882
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/3748078587451434
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
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