Publicação: Potencial antibacteriano e antibiofilme de L-aminoácido oxidases isoladas de peçonhas botrópicas contra bactérias multirresistentes.
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
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Costa, Tássia
Resumo
As infecções bacterianas associadas com a formação de biofilme apresentam uma alta
mortalidade. No presente trabalho, demonstrou-se a capacidade de duas LAAOs obtidas das
peçonhas de Bothrops moojeni e Bothrops jararacussu em inibir a formação de biofilme de
linhagens multirresistentes de S. aureus ATCC BAA44, E. coli ATCC BAA198 e isolados
clínicos. As proteínas purificadas apresentaram massa molecular de ~ 64,31 kDa e ~ 60,73 kDa
e um alta homogeneidade, correspondendo a BmooLAAO-I e BjussuLAAO-II; além disso,
possuem atividade enzimática sobre o substrato L-Leucina de 4.136,683 e 5.205,740 U/mg/min,
respectivamente, compartilham uma identidade de 89% e valores de RMSD de 0,105 e 0,078
entre todos os átomos e Cα, respectivamente. BmooLAAO-I possui um maior número de
motivos glicosilados e densidade de cargas positivas próximas aos sítio de glicosilação em
comparação à BjussuLAAO-II, podendo estar correlacionado com a interação com a superfície
bacteriana e com a matriz extracelular do biofilme. Sobre as cepas multirresistentes S. aureus
ATCC BAA44 e S. aureus (isolados clínicos), BmooLAAO-I (CIM = 0,12 e 0,24 µg/mL,
respectivamente) e BjussuLAAO-II (CIM = 0,15 µg/mL) controlaram intensamente o
crescimento bacteriano, enquanto que, contra as linhagens multirresistentes E. coli ATCC
BAA198 e E. coli (isolados clínicos), BmooLAAO-I (CIM = 15,6 e 62,5 µg/mL,
respectivamente) e BjussuLAAO-II (CIM = 4,88 e 9,76 µg/mL, respectivamente) demandaram
doses maiores para controlar o crescimento bacteriano. Tratando-se da ação antibiofilme,
BmooLAAO-I (CIMB50 = 0,195 µg/mL) e BjussuLAAO-II (CIMB50 = 0,39 µg/mL) inibiram
a formação de biofilme de S. aureus (isolados clínicos) em 88% e 89%, respectivamente. Em
paralelo, BmooLAAO-I e BjussuLAAO-II na concentração de 1,56 µg/mL inibiram 89% e 53%
a formação de biofilme de E. coli (isolados clínicos). Em análises de microscopia eletrônica de
varredura, as CIMs de BmooLAAO-I e BjussuLAAO-II afetaram morfologia das bactérias,
induzindo constrições, ondulações e alongamentos, e o desmantelamento da arquitetura do
biofilme. O presente trabalho aponta para o desenvolvimento de novas estratégias para o
tratamento das infecções bacterianas associadas com a formação de biofilme.
Abstract
Bacterial infections associated with biofilm formation present high mortality. In the present
work, was demonstrated the ability of two LAAOs obtained from Bothrops moojeni and
Bothrops jararacussu venoms to inhibit biofilm formation of multiresistant lineages of S.
aureus ATCC BAA44, E. coli ATCC BAA198, and clinical isolates. The purified biomolecules
presented molecular weight of ~ 64.31 kDa and ~ 60.73 kDa and a high homogeneity,
corresponding to BmooLAAO-I and BjussuLAAO-II; furthermore, possess enzymatic activity
upon L-Leucine of 4,136.683 e 5,205.740 U/mg/min, respectively, and shares 89% of identity
in the primary structure and RMSD values of 0.105 and 0.078 between all atoms and Cα,
respectively. BmooLAAO-I possesses a higher number of glycosylated motifs and positively
charge density close to the glycosylation sites than BjussuLAAO-II, which can be correlated
with the interaction with the bacterial surface and the biofilm extracellular matrix. Upon the
multiresistant strains S. aureus ATCC BAA44 and S. aureus (clinical isolates), BmooLAAO-I
(MIC = 0.12 and 0.24 µg/mL, respectively) and BjussuLAAO-II (MIC = 0.15 µg/mL) control
intensively the bacterial growth, while against multiresistant E. coli ATCC BAA198 and E. coli
(clinical isolates), BmooLAAO-I (MIC = 15.6 and 62.5 µg/mL, respectively) and
BjussuLAAO-II (MIC = 4.88 and 9.76 µg/mL, respectively) showed a lower extent effect.
Regarding the antibiofilm action, BmooLAAO-I (MICB50 = 0.195 µg/mL) and BjussuLAAO II (MICB50 = 0.39 µg/mL) inhibited the biofilm formation of S. aureus (clinical isolated) in
88% and 89%, respectively. In parallel, BmooLAAO-I and BjussuLAAO-II at concentrations
of 1.56 µg/mL inhibited the biofilm formation by 89% and 53% of E. coli (clinical isolated). In
the scanning electron microscopy analyses, the MICs of BmooLAAO-I and BjussuLAAO-II
affected the bacteria morphology, inducing constrictions, undulations and elongations, and the
dismantling of biofilm architecture. The present study points to the development of new
strategies for the treatment of bacterial infections.
Palavras-chave
Biofilme, Bactérias multirresistentes, Peçonha de serpentes, L-aminoácido oxidases, Biofilm, Multiresistant bacteria, Snake venoms, L-amino acid oxidases
Citação
FERNANDES, Thales Alves de Melo. Potencial antibacteriano e antibiofilme de L-aminoácido oxidases
isoladas de peçonhas botrópicas contra bactérias multirresistentes. 2022. 61 f. Trabalho de
Conclusão de Curso (Graduação em Biomedicina) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.
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