Peptídeos antimicrobianos de anuros e seus análogos : propriedades antibacterianas, antifúngicas, antiparasitárias e citolíticas

Abstract

A crescente resistência de microrganismos patogênicos aos antibióticos convencionais vêm despertando a necessidade de novas alternativas para o combate destes patógenos. Os peptídeos antimicrobianos (PAMs), moléculas envolvidas na imunidade inata dos seres vivos, vem se mostrando como uma boa alternativa terapêutica. No presente estudo foram avaliadas as propriedades inibitórias das natererinas, uma classe de PAMs previamente isolada do anuro Physalaemus nattereri, e de 4 novos análogos desenhados a partir das estruturas das natererinas sobre microrganismos de interesse médico como bactérias, fungos e o parasita Trypanosoma cruzi, bem como sobre os vírus causadores da febre amarela e da dengue. Além disso, foram avaliados também os seus efeitos citolíticos sobre eritrócitos e leucócitos humanos e citotóxicos sobre células de hepatoma humano Huh7. As natererinas apresentaram atividade antimicrobiana sobre as bactérias patogênicas avaliadas, principalmente contra as bactérias Gram-negativas (E. coli e K. pneumoniae) e contra a levedura encapsulada C. Neoformans. Dentre as três natererinas, a natererina 2 foi a que apresentou a melhor atividade inibitória, com valores de CMI iguais a 2 μM para a bactéria K. pneumoniae e a 4 μM para a levedura C. neoformans, valores que sinalizam para o potencial terapêutico desses PAMs. No caso dos análogos das natererinas, o análogo 1 obteve melhora em suas propriedades inibitórias em quase todos os casos quando comparado aos 3 peptídeos selvagens demonstrando ganho de atividade sobre as bactérias S. aureus, E. coli e K. pneumoniae e sobre a levedura C. Albicans, com valores de CMI que variaram de 64 a 2 μM; em oposição, o análogo 2 teve seu desempenho piorado com perda da capacidade inibitória em vários casos. Já o análogo 3 teve desempenho piorado em alguns casos, mas foi o que obteve os melhores valores de CMI para as espécies de fungos analisadas, com ganho significativo de potência sobre C. Albicans (CMI = 16 μM), em comparação com os peptídeos selvagens que apresentaram CMI = 128 μM. Os efeitos das natererinas e de seus análogos sobre a viabilidade do parasita T. cruzi foram parciais, sendo que nenhum dos peptídeos testados conseguiu inibir completamente o parasita mesmo nas maiores concetrações empregadas (128 μM). Nos experimentos realizados para se avaliar os efeitos inibitórios sobre a replicação de arbovírus, observou-se que as natererinas exibiram efeitos citotóxicos altos com valores de IS que variaram de 1,98 a 3,93 (para o vírus da febre amarela). Já no caso do vírus da dengue, a natererina 3 apresentou uma atividade mais relevante com valor de IS = 8,24. Ao se analisar o desemprenho dos análogos, o análogo 1 apresentou o melhor valor de IS (7,34), exibindo possível potencial terapêutico devido à baixa concentração necessária para inibir a replicação do vírus da febre amarela (EC50 = 1,66 μM). Tal comportamento se repetiu no caso do vírus da dengue, onde o análogo 1, que continuou sendo o que agiu de maneira mais eficaz, com IS = 10,85. Apenas o análogo 2 exibiu atividade citolítica relevante sobre eritrócitos humanos na concentração de 128 μM, promovendo a lise de quase metade dos eritrócitos presentes na amostra. Os leucócitos humanos mostraram-se mais susceptíveis à ação citolítica dos peptídeos, com exceção da natererina 2 e dos análogos 2 e e 3 que exibiram baixas taxas de citólise sobre esse tipo celular. Todos os peptídeos foram capazes de formar estruturas em α-hélice em ambiente membrana-mimético (na presença de micelas de SDS). O presente estudo reforça o potencial terapêutico dos PAMs isolados da secreção cutânea de anuros e dos análogos produzidos a partir deles como agentes anti-infecciosos e antiparasitários de largo espectro.