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Title: Identificação do perfil antibacteriano de produtos de origens marinha e sintética frente à cepas gram-positivas e gram-negativas
Authors: Santos, Talita Alves do Nascimento
metadata.dc.contributor.advisor: Castro, Helena Carla
metadata.dc.contributor.advisorco: Kalil, Marcos da Veiga
metadata.dc.contributor.members: Paiva, Luciana
Liberal, Maíra Halfen Teixeira
Souza, Alessandra Mendonça Teles de
Issue Date: 2016
Citation: SANTOS, Talita Alves do Nascimento. Identificação do perfil antibacteriano de produtos de origens marinha e sintética frente à cepas gram-positivas e gram-negativas. 2016. 131 f. Dissertação (Mestrado em Patologia) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2016.
Abstract: As infecções bacterianas matam cerca 25 milhões de pessoas por ano e tem sido tópico de estudos inclusive na área de patologia. O ambiente marinho oferece uma diversidade química promissora na identificação de novos agentes antibacterianos, assim como, a investigação de derivados sintéticos inéditos das classes das pirazolonas e naftoquinonas, já reconhecidos por apresentarem diferentes propriedades farmacológicas. Devido a esse potencial promissor, o objetivo deste estudo foi avaliar o perfil antibacteriano de produtos de origem natural marinha e de novos derivados sintéticos oriundos de diferentes classes químicas frente a 11 cepas bacterianas Gram-positivas (n=5) e Gram negativas (n=6) de importância clínica, selecionadas da American Type Culture Collection - ATCC, comparando-os com antibacterianos de uso clínico para determinação do potencial terapêutico. Para determinar a sensibilidade das cepas frente aos derivados, utilizou-se o Teste de Difusão em Disco e os derivados ativos tiveram a Concentração Inibitória Mínima -MIC e a viabilidade celular determinadas por ensaios de microdiluição em microplacas de 96 poços. A partir das concentrações inibitórias mínimas foi possível determinar o perfil bactericida ou bacteriostático dos derivados ativos. A toxicidade foi avaliada empregando métodos in silico pelos programas Osiris® Property Explorer e QSAR Toolbox. A molécula que apresentou o melhor espectro de ação teve a avaliação de seu efeito sobre curva de crescimento bacteriano estudado. Dentre os 22 produtos testados de algas, dois exibiram atividade antibacteriana: o extrato em diclorometano da espécie Laurencia dendroidea (ativa contra Gram-positiva e Gram-negativa) e o exapolissacarídeo sulfatado isolado da microalga Porphyridium purpureum ( ativos contra Gram-negativas) ambos com MIC entre 650-2500 μg/mL. Dos 89 produtos sintéticos testados, 17 foram ativos, dos quais cinco são pirazolonas (ativo contra Gram-positivas), sete dibenzoxantenos e cinco naftoquinonas (ambos ativos contra Gram-positivas e Gram-negativas). Os derivados da pirazolonas e das naftoquinonas apresentaram uma Concentração Inibitória Mínima entre 4-64 μg/mL, dentro da faixa preconizada pelo Clinical and Laboratory Standards Institute - CLSI (0,05-256 μg/mL), enquanto os derivados dos dibenzoxantenos apresentaram valores superiores a 256 μg/mL. Tanto as moléculas ativas da classe das pirazolonas quanto as da naftoquinonas apresentaram um perfil bactericida. Na análise de toxicidade in silico comparativa pode ser observado diferenças entre os programas com relação aos alertas estruturais. O derivado de pirazolona, PVY-5, apresentou o melhor espectro de ação e o estudo sobre as Curvas de Crescimento Bacteriano em diferentes concentrações revelaram uma potente ação sobre a inibição do crescimento bacteriano evidenciado pela ausência das fases de crescimento Lag, Log, estacionária e declínio quando comparadas com o controle do crescimento bacteriano. Concluímos que dentre os produtos estudados, os de origem sintética pertencentes a classe das pirazolonas e das naftoquinonas apresentaram o melhor potencial antibacteriano. O melhor perfil foi observado para as pirazolonas e a atividade das naftoquinonas para cepas Gram-negativas a tornam moléculas interessantes para continuidade da caracterização destas moléculas
metadata.dc.description.abstractother: Bacterial infections kill an estimated 25 million people per year and have been the subject of studies including the area of pathology. With the emergence of resistant bacteria the antibacterials in clinical use, is necessary to develop new drugs that affect the development of the infection process, and, thereby, capable of reducing the impact caused by these micro-organisms. The marine environment offers a promising chemical diversity in identifying new antibacterial agents as well as the investigation of the novel synthetic classes of pyrazolone derivatives and naphthoquinones, already recognized for presenting different pharmacological properties. Because of this promising potential, the objective of this study was to evaluate the antibacterial profile of natural marine products and new synthetic derivatives from different chemical classes against 11 strains bacterial Gram-positive (n=5) and Gram-negative (n=6) clinical importance selected from the American Type Culture Collection - ATCC, comparing them with antibacterial clinical use for determining the therapeutic potential. To determine the sensitivity of strains to the derivatives, was used the disk diffusion test. The active derivatives had the Minimum Inhibitory concentration and the cell viability determined by micro dilution assays in 96 well plates. From the minimal inhibitory concentrations it was possible to determine the bactericidal or bacteriostatic profile of the active derivatives. Toxicity was evaluated using in silico methods by Osiris® Property Explorer and QSAR Toolbox programs. The molecule that showed the best action spectrum had the evaluation of its effect on bacterial growth curve studied. Of the 22 products tested algae, two exhibited antibacterial activity: the dichloromethane extract of the species Laurencia dendroidea (active against Gram-positive and Gram-negative) and sulfated exapolissacarídeo isolated from microalgae Porphyridium purpureum (active for Gram-negative) with MIC values between 650-2500 μg/mL Of the 89 synthetic products tested, 17 were active, of which five are pyrazolones (active against Gram-positive bacteria), seven dibenzoxanthenes and five naphthoquinones (active against Gram-positive and Gram-negative). The pyrazolones and naphthoquinones exhibited a minimum inhibitory concentration between 4-64 μg/mL, within the recommended range by the Clinical and Laboratory Standards Institute (0.05 to 256 μg/mL), while derivatives from dibenzoxanthenes yielded values above 256 μg/mL. The active molecules of the class of pyrazolones and naphthoquinones showed a bactericidal profile. In silico toxicity analysis, differences were observed between the programs with respect to structural alerts. The pyrazolone PVY-5 showed the best action spectrum among the molecules tested and study of the effects on the growth curves in concentrations different showed a potent action on inhibition of the growth curve evidenced by the absence of the growth phase Lag, Log, stationary and decline when compared with control of bacterial growth. We concluded that among the studied molecules, synthetic origin belonging to the class of pyrazolones and naphthoquinones showed the best antimicrobial activity. The best profile was observed for pyrazolones and the activities of naphthoquinones for Gram-negative strains make it interesting molecules to continue the characterization of these molecules
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/9581
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