Síntese química e caracterização das propriedades biológicas do peptídeo antimicrobiano Raniseptina-Bl 1 presente na secreção cutânea do anuro Boana lundii

Abstract

O uso indiscriminado de antibióticos tem contribuído para o aumento da prevalência de doenças patogênicas promovidas por microrganismos multirresistentes ao redor do mundo, o que representa um sério risco para a saúde humana. Diante desse quadro, a busca por novos agentes antimicrobianos tem mobilizado a comunidade científica. Os anuros possuem glândulas em sua pele que produzem e secretam uma grande variedade de compostos bioativos, dentre eles merecem destaque os peptídeos biologicamente ativos. Estas moléculas apresentam uma extensa gama de bioatividades, incluindo atividade antimicrobiana, imunomoduladora, antiviral e antitumoral. Os peptídeos antimicrobianos (PAMs) ou peptídeos de defesa do hospedeiro (HDPs) surgem como uma alternativa para enfrentar as infecções por microrganismos multirresistentes. O presente estudo teve como objetivo geral a síntese química e a caracterização das propriedades biológicas do peptídeo antimicrobiano Raniseptina-Bl 1 identificado na secreção cutânea do anuro Boana lundii, espécie endêmica do Brasil. A Raniseptina-Bl 1 foi sintetizada manualmente com o emprego do método Fmoc/tBu. O peptídeo bruto foi purificado empregando-se RP-HPLC em uma coluna C18, resultando na obtenção do peptídeo sintético com alto grau de pureza o que foi confirmado por análise por espectrometria de massas do tipo MALDI-TOF observando-se a presença de um único componente com massa molecular protonada igual a 2724,2 Da, correspondendo ao peptídeo nativo isolado por Naywara Araújo, em 2018, a partir da secreção cutânea do anuro B. lundii. O peptídeo Raniseptina-Bl 1 representa o primeiro peptídeo da família das raniseptinas isolado da espécie B. lundii exibindo elevados índices de identidade e de similaridade com as Raniseptinas 3 e 13, previamente identificadas na pele do anuro Boana raniceps. A análise por dicroísmo circular, na presença de micelas de SDS, evidenciou que o peptídeo Raniseptina-Bl 1 assume uma conformação de estrutura secundária predominante em α-hélice, com helicidade de 82,7%. A raniseptina-Bl 1 sintética foi testada contra 4 bactérias e 2 espécies de fungos patogênicos. O peptídeo foi efetivo na inibição do crescimento das bactérias Gram-positivas com valores de MIC de 4 µM para Staphylococcus aureus e de 2 µM para S. epidermidis. No caso das bactérias Gram-negativas testadas, observou-se uma maior atividade da Raniseptina-Bl 1, com valores de 0,5 µM para Escherichia coli e de 1 µM para Klebsiella pneumoniae. O peptídeo também foi efetivo inibindo o crescimento das leveduras patogênicas Candida albicans apresentando valor de MIC de 8 µM e Cryptococcus neoformanscom MIC igual a 64 µM. Sua capacidade de lisar eritrócitos humanos também foi avaliada, exibindo uma taxa de hemólise moderada, menor que 40%, na maior concentração empregada (128 M). Já na região dos valores de MICs determinados para as bactérias testadas (0,5–4 M), a porcentagem de hemólise ficou abaixo de 10%, indicando uma baixa atividade citolítica. As alterações morfológicas sofridas pela bactéria Gram-negativa E. coli tratada com o peptídeo Raniseptina-Bl 1 foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As bactérias tratadas nas diferentes concentrações (2, 4 e 8 µM) apresentaram rugosidades, irregularidades e deformidades na superfície celular. Também analisou-se os efeitos do peptídeo Raniseptina-Bl 1 na imunidade inata por meio da avaliação da influência na modulação da capacidade fagocítica e da produção de NETs por neutrófilos humanos. A incubação de neutrófilos com a Raniseptina-Bl 1, apesar de aparentemente influenciar o resultado, não teve validação estatística no caso da atividade fagocítica e da produção de NETs. Houve uma aparente interação entre a Raniseptina-Bl 1 e o fMLP na produção de NETs, no entanto não houve comprovação estatística pelo ANOVA de 2 vias do ponto central. Analisandose os parâmetros das retas, houve uma diferença significativa no coeficiente linear entre neutrófilos quiescentes e a combinação Raniseptina-Bl 1 e fMLP que sugere uma possível ação combinada, talvez sinérgica entre eles, de forma que juntos são possivelmente capazes de induzir formação de NETs. A Raniseptina-Bl 1 exibiu propriedades antimicrobianas promissoras, com valores de MIC na faixa de 0,5 a 8 M para os microrganismos testados, além de uma baixa atividade hemolítica (menos de 10% de hemólise na faixa detectada para os MICs). Esse conjunto de resultados sinaliza o potencial da Raniseptina-Bl 1 em servir como modelo para o desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos de modo a superar a atual crise associada a resistência microbiana aos antibióticos comercialmente disponíveis.