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Type: Dissertação
Title: Peptídeos antimicrobianos sintéticos: atividade antifúngica e mecanismos de ação
Title in English: Synthetic antimicrobial peptides: antifungal activity and mechanisms of action
Authors: Lima, Patrícia Gomes
Advisor: Sousa, Daniele de Oliveira Bezerra de
Co-advisor: Souza, Pedro Filho Noronha de
Keywords: PAM sintéticos;Candida;Trichophyton;Microscopia;Sinergismo
Issue Date: 2021
Citation: LIMA, Patrícia Gomes. Peptídeos antimicrobianos sintéticos: atividade antifúngica e mecanismos de ação. 2021. 116 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Abstract in Brazilian Portuguese: Peptídeos antimicrobianos (PAMs) são componentes do sistema imune inato, presentes em todos os seres vivos, capazes de participar na defesa contra infecções de fungos, bactérias, parasitas e vírus. Dentre as características dos PAMs, o seu mecanismo de ação se destaca, já que geralmente envolve a desestabilização da membrana celular, representando uma baixa possibilidade de desenvolvimento de resistência por parte dos microrganismos. Tal característica atende a necessidade do desenvolvimento de modos alternativos de combater infecções de microrganismos resistentes. No entanto, os PAMs de ocorrência natural podem possuir algumas características indesejáveis a sua aplicação terapêutica, como instabilidade e toxicidade. Deste modo, proteínas Mo-CBP3, isolada da semente da Moringa oleifera, e Rc-2S-Alb, proteína da torta de semente de Ricinus communis, que apresentam propriedades antimicrobianas, foram utilizadas como modelo para o desenho de peptídeos sintéticos. Tais peptídeos, Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII, RcAlb-PepI, RcAlb-PepII e RcAlb-PepIII, foram avaliados quanto à sua atividade antimicrobiana in vitro contra os fungos importantes na área da saúde, como Candida spp., Trichophyton rubrum e T. mentagrophytes. Mo-CBP3-PepI e Mo-CBP3-PepII apresentaram alta atividade antifúngica contra C. albicans. Em relação aos fungos dermatófitos, Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII inibiram a germinação de microconídios e o crescimento micelial de T. mentagrophytes, enquanto RcAlb-PepI, RcAlb-PepII e RcAlb-PepIII inibiram fortemente a germinação de microconídios e o crescimento micelial de T. rubrum. Análises de microscopia eletrônica de varredura e de força atômica mostraram que o tratamento com os peptídeos causou danos morfologicos as células fúngicas, como deformação da parede celular e vazamento de conteúdo de citoplasmático. Adicionalmente, os modos de ação dos PAMs foram analisados através de microscopia de fluorescência, sendo detectada a superexpressão de espécies reativas de oxigênio e a formação de poros na membrana celular desses fungos. Além disso, os PAMs testados não demonstraram toxicidade e possuem uma relação de sinergismo com os antifúngicos comerciais nistatina e griseofulvina. Assim, tais peptídeos apresentam alto potencial como moléculas alternativas para o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de infecções fúngicas, tanto sozinhos quanto como adjuvantes de drogas já existentes.
Abstract: Antimicrobial peptides (AMPs) are components of the innate immune system, present in all living beings, capable of participating in the defense against infections by fungi, bacteria, parasites and viruses. Among the characteristics of AMPs, their mechanism of action stands out, since it usually involves the destabilization of the cell membrane, representing a low possibility of resistance development by microorganisms. This characteristic meets the need to develop alternative ways to combat infections by resistant microorganisms. However, naturally occurring PAMs may have some undesirable characteristics for their therapeutic application, such as instability and toxicity. Thus, Mo-CBP3 proteins, isolated from the Moringa oleifera seed, and Rc-2S-Alb, protein from the Ricinus communis seed cake, which have antimicrobial properties, were used as a model for the design of synthetic peptides. Such peptides, Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII, RcAlb-PepI, RcAlb-PepII and RcAlb-PepIII, were evaluated for their in vitro antimicrobial activity against important fungi in the health field, such as Candida spp., Trichophyton rubrum and T. mentagrophytes. Mo-CBP3-PepI and Mo-CBP3-PepII showed high antifungal activity against C. albicans. Regarding the dermatophyte fungi, Mo-CBP3-PepI, Mo-CBP3-PepII, Mo-CBP3-PepIII inhibited the germination of microconidia and the mycelial growth of T. mentagrophytes, while RcAlb-PepI, RcAlb-PepII and RcAlb-PepIII inhibited germination of microconidia and mycelial growth of T. rubrum. Scanning electron microscopy and atomic force analyzes showed that treatment with the peptides caused morphological damage to fungal cells, such as cell wall deformation and leakage of cytoplasmic content. Additionally, the modes of action of the AMPs were analyzed through fluorescence microscopy, being detected the overexpression of reactive oxygen species and the formation of pores in the cell membrane of these fungi. In addition, the tested AMPs weren’t toxic and demonstrated a synergistic relationship with the commercial antifungals nystatin and griseofulvin. Thus, such peptides have high potential as alternative molecules for the development of new drugs for the treatment of fungal infections, both alone and as adjuvants to existing drugs.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/57534
Appears in Collections:DBBM - Dissertações defendidas na UFC

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