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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8690
Tipo: | Tese |
Título: | "ATIVIDADE MULTIFUNCIONAL DO PEPTÍDEO RQ18: PROPRIEDADES ANTIBACTERIANA, ANTIFÚNGICA E ANTICANCERÍGENA" |
Autor(es): | Claudiane Vilharroel Almeida |
Primeiro orientador: | Maria Ligia Rodrigues Macedo |
Resumo: | A disseminação de infecções bacterianas e fúngicas resistentes aos antimicrobianos de uso convencional e o aumento do número de casos de câncer são os problemas de saúde pública mais ameaçadores do mundo. O impacto do tratamento dessas doenças e a manutenção da saúde representam um alto custo, não só economicamente, mas também socialmente. Os peptídeos antimicrobianos (PAM) têm sido considerados candidatos promissores para o controle dessas doenças. Este trabalho teve por objetivo avaliar a atividade antibacteriana, antifúngica, antibiofilme e anticancerígena e o mecanismo de ação do PAM RQ18 contra células de relevância clínica para humanos e animais. A caracterização da atividade do RQ18 foi previamente analisada através de ferramentas computacionais. Após a síntese química, foram determinadas as concentrações inibitórias mínimas (CIM), a concentração bactericida e fungicida mínima (CBM e CFM), atividade antibiofilme, a cinética de morte por tempo dependente, a atividade anticancerígena e o mecanismo de ação do peptídeo RQ18 nas células-alvo e através da dinâmica molecular. Ensaios de toxicidade foram avaliados in vitro e in vivo. O peptídeo catiônico RQ18 inibiu o crescimento de bactérias e fungos a partir de 1,25 μM (CIM), também foi capaz de matar células de isolados clínicos de Staphylococcus aureus em 1 hora e Candida tropicalis em 2 horas. Além disso, o RQ18 apresentou efeito sinérgico com antimicrobianos convencionais. RQ18, também, foi determinado como um agente antibiofilme, reduzindo a formação de biofilme e promovendo a erradicação de biofilmes maduros de C. tropicalis. O mecanismo de ação do RQ18 envolve dano à membrana plasmática, confirmado por microscopia de fluorescência com SytoxTM green e pela dinâmica molecular. A alta seletividade do peptídeo para membranas de células cancerígenas foi demonstrada por seu baixo valor de IC50 a 4,4 µM e causando apoptose às células B16F10-Nex2. Por outro lado, o peptídeo não apresentou efeito tóxico em células RAW 264.7 (até 64 µM) e em larvas de G. mellonella, até 100 µM, demonstrando uma alta seletividade celular para células infecciosas. Portanto, o peptídeo RQ18 representa uma estratégia promissora no controle de infecções resistentes a antimicrobianos, é um ativo de membrana com tripla atividade antibacteriana, antifúngica e anticancerígena, sem comprometer a viabilidade de células de mamíferos. |
Abstract: | The spread of bacterial and fungal infections resistant to conventional antimicrobials and the increasing number of cancer cases are the most threatening public health problems worldwide. The impact of treating these diseases and maintaining health represents a high cost, not only economically but also socially. Antimicrobial peptides (AMPs) have been considered promising candidates for controlling these diseases. This work aimed to evaluate the antibacterial, antifungal, antibiofilm, and anticancer activity, as well as the mechanism of action of the AMP RQ18 against clinically relevant cells for humans and animals. The characterization of RQ18 activity was previously analyzed through computational tools. After chemical synthesis, the minimum inhibitory concentrations (MIC), minimum bactericidal and fungicidal concentrations (MBC and MFC), antibiofilm activity, time-dependent death kinetics, anticancer activity, and mechanism of action of the peptide RQ18 on target cells and through molecular dynamics were determined. Toxicity assays were evaluated in vitro and in vivo. The cationic peptide RQ18 inhibited the growth of bacteria and fungi from 1.25 μM (MIC) and was able to kill cells from clinical isolates of Staphylococcus aureus in 1 hour and Candida tropicalis in 2 hours. Furthermore, RQ18 showed synergistic effect with conventional antimicrobials. RQ18 was also determined as an antibiofilm agent, reducing biofilm formation and promoting eradication of mature biofilms of C. tropicalis. The mechanism of action of RQ18 involves damage to the plasma membrane, confirmed by fluorescence microscopy with SytoxTM green and molecular dynamics. The high selectivity of the peptide for cancer cell membranes was demonstrated by its low IC50 value at 4.4 µM and causing apoptosis to B16F10- Nex2 cells. On the other hand, the peptide showed no toxic effect on RAW 264.7 cells (up to 64 µM) and G. mellonella larvae, up to 100 µM, demonstrating high cellular selectivity for infectious cells. Therefore, the peptide RQ18 represents a promising strategy in controlling antimicrobial-resistant infections, being a membrane-active with triple antibacterial, antifungal, and anticancer activity, without compromising the viability of mammalian cells. |
Palavras-chave: | anticâncer antifúngicos antimicrobianos biofilme peptídeos sintéticos |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Restrito |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/8690 |
Data do documento: | 2024 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Bioquímica e Biologia Molecular - SBBq |
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