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Tipo: Tese
Título: ESTUDO DO MECANISMO DE AÇÃO ANTIBIÓTICA DE ω-AMINOALCOXILXANTONAS SOBRE S. aureus UTILIZANDO ANÁLISE METABOLÔMICA POR RMN E QUIMIOMETRIA
Autor(es): PAOLA DIAS DE OLIVEIRA
Primeiro orientador: Ana Camila Micheletti
Resumo: Devido à resistência que algumas bactérias adquirem aos medicamentos, é essencial a utilização de técnicas analíticas para identificar o mecanismo de ação de substâncias que apresentam potencial para atuar como antibacterianos. Nesse sentido, a metabolômica baseada em RMN tornou-se uma alternativa poderosa para fornecer respostas importantes sobre a estrutura bacteriana e apoiar o entendimento sobre o modo de ação dos antibióticos, com base nas alterações metabólicas causadas nas bactérias. Em nosso estudo, a RMN foi usada para investigar as respostas metabólicas de uma cepa de S. aureus contra quatro antibióticos com diferentes modos de ação e três substâncias sintetizadas da classe das xantonas. Observamos por análises quimiométricas uma distinção entre o grupo controle e antibióticos com alvos extracelulares, como ampicilina, e alvos intracelulares, como canamicina, tetraciclina e ciprofloxacina. A partir do perfil químico, identificamos 21 metabólitos, entre esses, os aminoácidos e precursores importantes para diferenciar os grupos foram a betaína, acetamida, glutamato, lisina, alanina, isoleucina/ leucina, acetato, treonina, prolina e etanol. Assim, verificamos uma forte tendência de semelhança entre os grupos S6, S7 e S8 (derivados xantônicos) e ciprofloxacina, que tem como alvo a replicação do DNA bacteriano. Foi também realizada a análise de docking molecular dos compostos sintetizados com o sítio ativo da enzima topoisomerase IV, enzima alvo da ciprofloxacina, que mostrou uma alta afinidade das substâncias S6, S7 e S8 com a enzima topoisomerase IV, consolidando os resultados obtidos nas análises quimiométricas. Assim, a metabolômica baseada em RMN se mostrou uma técnica útil para acessar o perfil metabólico de S. aureus após algum tratamento com substâncias com atividade antimicrobiana, ajudando-nos a investigar seus mecanismos de ação.
Abstract: Due to the resistance that some bacteria acquire to drugs, it is essential to use analytical techniques to identify the mechanism of action of substances that have the potencial to act as antibacterials. In this regard, NMR-based metabolomics has become a powerful alternative to provide important answers on the bacterial structure and to support the understanding about mode of action of antibiotics on bacterial structure using the bacterial metabolic changes. In our study, NMR was use to investigate the metabolic responses of one S. aureus strains against four antibiotics with different modes of action and three synthesized substances from xanthone class. We observed by chemometric analysis a distinction between control group and antibiotics with extracellular targets, such as ampicillin, and intracellular targets, such as kanamycin, tetracycline and ciprofloxacin. From the chemical profile of the metabolites, we identified that the amino acids and important precursors to differentiate the groups were betaine, acetamide, glutamate, lysine, alanine, isoleucine/leucine, acetate, threonine, proline and ethanol. Thus, we verified a strong tendency for the S6, S7 and S8 (xanthonic derivatives) group to be similar to the ciprofloxacin group, which target bacterial DNA replication. The molecular docking analysis of the compounds synthesized with the active site of the topoisomerase IV enzyme, the target enzyme of ciprofloxacin, the target enzyme of ciprofloxacin, which showed a high affinity of substances S6, S7 and S8 with the enzyme topoisomerase IV, consolidating the results obtained in the chemometric analysis. Therefore, NMR-based metabolomics proved to be a useful technique to access the metabolic profile of S. aureus after some treatment with substances that have antimicrobial activity, helping us to investigate the mechanism of action of the synthesized substances.
Palavras-chave: mecanismo de ação antibacteriana
xantonas
metaboloma
RMN
docking molecular.
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4765
Data do documento: 2022
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Química

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