Caracterização das propriedades biológicas de uma dermaseptina isolada da secreção cutânea de Pithecopus rohdei (Anura: Phyllomedusinae)

Abstract

O uso indiscriminado de antibióticos tem provocado elevados níveis de resistência bacteriana ao redor do mundo. Esse cenário se intensificou significativamente após o período pandêmico de SARS-CoV 2, onde agentes antimicrobianos foram utilizados desenfreada e erroneamente, mesmo que indicados apenas no caso de coinfeição com bactérias ou fungos. Com isso, ocorreu um aumento expressivo de superbactérias resistentes, sendo necessário o uso de antibióticos de amplo espectro causadores de graves efeitos colaterais, como é o caso da Polimixina B, um medicamento associado a intensa nefrotoxicidade e uma das últimas alternativas de tratamento para superbactérias hospitalares. Diante disso, pesquisas envolvendo moléculas com potencial antimicrobiano são de grande importância para a sociedade e têm ganhado espaço no meio científico. Uma interessante opção para esse quadro é o estudo de moléculas antimicrobianas naturais, como é o caso dos peptídeos antimicrobianos (PAMs) também chamados de peptídeos de defesa do hospedeiro (PDHs). Esses peptídeos são moléculas curtas, catiônicas, anfipáticas e abundantes na natureza, sendo muito encontrados na secreção cutânea de anfíbios. Nesse trabalho, foi isolado um potente peptídeo antimicrobiano presente na secreção cutânea de Pithecopus rohdei, uma espécie da subfamília Phylomedusinae (Hylidae). A fração ativa foi isolada por cromatografia líquida de alta eficiência e apresentou uma massa molecular de 3080,66 Da. A molécula foi sequenciada por degradação de Edman e apresentou uma sequência peptídica de 30 resíduos de aminoácidos (GLWKMLAKGAGKVLGHVASKFLGSQGQPES-COOH). Por estudos de similaridade de sequência, foi observado que esse peptídeo possui alta similaridade de sequência com peptídeos da classe das dermaseptinas, sendo então denominado Dermaseptina PR-1 (PR em referência à espécie Pithecopu s rohdei). Através de análises de dicroísmo celular, a estrutura secundária do peptídeo na presença de SDS e TFE foi avaliada, sendo possível inferir que a Dermaseptina PR-1 adota uma estrutura secundária em alfa-hélice quando em contato com tais reagentes, um padrão associado a respostas antimicrobianas em outros peptídeos de defesa. No que diz respeito a suas propriedades biológicas, o peptídeo apresentou resultados inibitórios sobre o crescimento das bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus (CIM = 4 µM), S. epidermidis (CIM = 4 µM) e Enterococcus faecalis (CIM = 16 µM) e Gram-negativas Escherichia coli (CIM = 1 µM), Klebsiella pneumoniae (CIM = 2 µM) e Pseudomonas aeruginosa (CIM = 4 µM), sendo observado, também, a atividade antibacteriana em um isolado clínico multirresistente de K. pneumoniae carbapenemase (CIM = 16 µM), resultado que foi corroborado por análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em que evidenciou-se a formação de profundas rugosidades na membrana dessa bactéria, o que possivelmente leva a desestruturação da parede e lise do microrganismo. Além disso, como um teste preliminar para avaliar a capacidade inunomodulatória dessa dermaseptina, o peptídeo foi avaliado quanto a sua capacidade de induzir a quimiotaxia de neutrófilos, onde se observou uma moderada atividade quimiotática. Esses resultados sugerem que o peptídeo pode atuar de forma dupla, erradicando bactérias de maneira direta e indireta. Por fim, a atividade hemolítica do peptídeo foi avaliada e resultou em um baixo percentual de hemólise nas concentrações relacionadas aos valores de CIMs de bactérias sensíveis (2% a 9%) observando-se também uma moderada atividade hemolítica na concentração inibitória mínima da superbactéria K. pneumoniae carbapenemase (23%).