Design computacional e caracterização de peptídeos antimicrobianos (AMPs) contra Pseudomonas aeruginosa

Visualizar/ Abrir
Data
2024-12-02Autor
Albernaz, Deborah Trota Farias de
Metadata
Mostrar registro completoResumo
As infecções relacionadas à assistência em saúde (IRAS) causadas por
Pseudomonas aeruginosa representam uma ameaça significativa à saúde pública
global, especialmente com o surgimento de cepas multirresistentes que não
respondem a nenhuma das terapias disponíveis, incluindo os carbapenêmicos. Nesse
contexto, o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas é essencial.
Peptídeos antimicrobianos (AMPs) têm se destacado como uma alternativa
promissora devido aos seus mecanismos de ação seletivos, incluindo a interação com
a membrana celular bacteriana, o que dificulta o desenvolvimento de resistência. Os
AMPs são caracterizados por sua diversidade estrutural e por sua versatilidade de
ação, apresentando potencial antibacteriano, antifúngico, antiviral e antitumoral. A
utilização de estratégias computacionais para o design e a otimização de AMPs tem
se mostrado eficaz na identificação de novos candidatos, permitindo a criação de
moléculas com maior especificidade e menor toxicidade. Neste estudo, a ferramenta
TACaPe, construída com o modelo de aprendizado profundo Transformer, foi treinada
para prever 100 novos AMPs com potencial antibacteriano. Para direcionar a ação
contra Pseudomonas aeruginosa, foram realizas análises de docking molecular em
receptores (LasR, RhlR e PqsR) relacionados às rotas de quorum sensing da bactéria.
Os cinco peptídeos com melhor desempenho nas análises computacionais foram
sintetizados quimicamente e tiveram sua atividade antibacteriana contra a cepa
padrão de P. aeruginosa ATCC
®
27853 avaliada in vitro. A concentração inibitória
mínima (CIM) dos AMPs foi determinada em concentrações de até 250 µg/mL. Os
AMPs demonstraram atividade antibiofilme em diferentes concentrações, com valores
de inibição variando entre 23% e 93,4%. Além disso, dois AMPs apresentaram
potencial sinérgico com o meropenem, reduzindo a CIM do antibiótico em até 9,5
vezes. Ensaios de citoxicidade e atividade hemolítica indicaram que os AMPs são
potencialmente seguros nas concentrações necessárias para a atividade
antibacteriana. Esses resultados reforçam a utilidade das ferramentas computacionais
na descoberta e otimização de novos medicamentos, evidenciando seu potencial
como alternativas viáveis para o tratamento de infecções causadas por P. aeruginosa
multirresistente.
