Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6452
Tipo: | Tese |
Título: | Staphylococcus aureus resistente à meticilina: desafios, estratégias terapêuticas e avaliação de novos compostos antibacterianos |
Autor(es): | Castilho, Pamella Fukuda de |
Primeiro Orientador: | Oliveira, Kelly Mari Pires de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Dantas, Fabiana Gomes da Silva |
metadata.dc.contributor.referee2: | Silva, Quézia Moura da |
metadata.dc.contributor.referee3: | Rossato, Luana |
metadata.dc.contributor.referee4: | Almeida, Nathalia Rodrigues de |
Resumo: | A resistência antimicrobiana tornou-se problema de saúde mundial acometendo milhares de indivíduos. Entre as bactérias, cepas resistentes de Staphylococcus aureus, denominada MRSA, se mantém entre os principais agentes com alta prevalência e terapêutica limitada. Além disso, o desenvolvimento de novos antimicrobianos enfrenta desafios significativos, incluindo barreiras econômicas, regulatórias e científicas. Assim, é fundamental explorar as estratégias disponíveis, identificar alternativas promissoras e investigar novos compostos com potencial para o tratamento de infecções resistentes. O objetivo do presente trabalho foi investigar os desafios e as alternativas no combate a resistência por meio de uma revisão narrativa da literatura, revisar sistematicamente as alternativas terapêuticas com estudos in vivo em desenvolvimento para MRSA e, avaliar a atividade antibacteriana e biocompatibilidade de compostos com ligante de guanidina. Para revisão narrativa, uma busca bibliográfica foi conduzida nos bancos de dados Science Direct, PubMed e Scopus para abordar estudos sobre estratégias no combate a resistência antimicrobiana e explorar alternativas promissoras. Foram selecionados artigos conforme critérios de relevância para o tema. A revisão sistemática foi conduzida de acordo com as diretrizes do PRISMA e a busca foi realizada nas bases de dados Science Direct, PubMed, Web of Science, Scopus e Embase. Palavras-chave relacionadas a alternativas antimicrobianas contra MRSA e estudos in vivo foram definidas, com foco em estudos publicados entre 2010 e junho de 2024. Para o artigo de pesquisa, os compostos foram sintetizados pela funcionalização do fragmento bioativo 3,5-diarildeno-4-piperidona com o grupo guanidina. A atividade antibacteriana foi determinada por microdiluição em caldo, os efeitos antibiofilme in vitro foram caracterizados e o potencial antibiofilme ex vivo foi avaliado em um modelo de pele suína. A análise de expressão gênica por RT-qPCR e os ensaios de membrana foram realizados para avaliar o mecanismo de ação. O potencial adjuvante foi analisado através do ensaio de checkerboard, a estabilidade frente condições adversas e a indução de resistência foi avaliada em um estudo de várias etapas. A biocompatibilidade foi verificada por meio do teste de Ames, teste de hemólise com eritrócitos humanos e citotoxicidade em células renais e epiteliais humanas. Os resultados da revisão narrativa destacaram três principais alternativas antimicrobianas promissoras: (1) terapia fágica; (2) peptídeos antimicrobianos e (3) compostos organometálicos. Cada abordagem apresenta vantagens e desafios, demonstrando potencial no desenvolvimento de terapêuticas para microrganismos resistentes. Os resultados da revisão sistemática identificaram 587 artigos, dos quais 114 estudos atenderam aos critérios e foram analisados. As alternativas investigadas foram classificadas e as principais classes foram os peptídeos antimicrobianos e derivados; e compostos sintéticos e químicos antimicrobianos. Os modelos in vivo incluíram infecções cutâneas, sistêmicas, biofilmes e implantes infectados, utilizando organismos como roedores, invertebrados e suínos, abrangendo diferentes sistemas biológicos para avaliar a eficácia antimicrobiana. No artigo de pesquisa, três compostos de 3,4-di-hidropirimidin-2(1H)-imina (5a, 5b e 5c) foram sintetizados e demonstraram atividade antibacteriana contra S. aureus e MRSA. Os compostos também apresentaram efeito antibiofilme in vitro e ex vivo, regulação negativa de genes associados a biofilme e a virulência, sugerindo mecanismo de ação multifatorial. Os ensaios da membrana demonstraram efeito tempo e concentração dependente, indicando esse mecanismo como complementar. Além disso, 5a e 5c potencializaram a ação da oxacilina. Os compostos foram estáveis em condições adversas, apresentaram baixa indução de resistência e não mostraram toxicidade ou efeitos mutagênicos. Conclui-se que a resistência antimicrobiana exige o desenvolvimento de terapêuticas inovadoras e a revisão narrativa destacou a terapia fágica, peptídeos e compostos organometálicos como estratégias promissoras. A revisão sistemática reforçou esse panorama, com ênfase em MRSA e estudos in vivo, incluindo também nanotecnologia e terapias baseadas em luz. As abordagens exploradas apresentam potencial mas a biodisponibilidade e regulamentação são desafios associados. Ainda, os compostos com ligantes de guanidina demonstraram-se promissores para o desenvolvimento de novos fármacos para MRSA, com atividade antibacteriana e biocompatibilidade. |
Abstract: | Antimicrobial resistance has become a global health issue, affecting thousands of individuals. Methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is among the most urgent threats, with high prevalence and limited number of drugs available for treatment.Moreover, the development of new antimicrobials faces significant challenges, including economic, regulatory, and scientific barriers. Thus, it is essential to explore available strategies, identify promising alternatives, and investigate new compounds with potential for treating resistant infections. The aim of this work was to investigate the challenges and alternatives in combating resistance through a narrative literature review, systematically review therapeutic alternatives with in vivo studies in development for MRSA, and to evaluate the antibacterial activity and biocompatibility of compounds with guanidine ligand. For the narrative review, a bibliographic search was conducted in the Science Direct, PubMed, and Scopus databases to address studies on strategies for combating antimicrobial resistance and explore promising alternatives. Articles were selected based on relevance criteria. The systematic review was conducted following PRISMA guidelines, and the search was performed in the Science Direct, PubMed, Web of Science, Scopus, and Embase databases. Keywords related to antimicrobial alternatives against MRSA and in vivo studies were defined, focusing on studies published between 2010 and June 2024. For the research article, compounds were synthesized by functionalizing the bioactive fragment 3,5-diaryliden-4-piperidone with the guanidine group. Antibacterial activity was determined by broth microdilution, in vitro antibiofilm effects were characterized, and ex vivo antibiofilm potential was evaluated in a porcine skin model. Gene expression analysis by RT-qPCR and membrane assays were performed to evaluate the mechanism of action. The analysis of the adjuvant potential was conducted using a checkerboard assay with the standard drug, stability under adverse conditions, and resistance induction were evaluated in a multistep study. Biocompatibility was verified by the Ames test, hemolysis assay with human erythrocytes, and cytotoxicity in human renal and epithelial cells. The results of the narrative review highlighted three main promising antimicrobial alternatives: (1) phage therapy, (2) antimicrobial peptides, and (3) organometallic compounds. Each approach presents advantages and challenges, showing potential for developing therapeutics for resistant microorganisms. The results of the systematic review identified 587 articles, of which 114 studies met the criteria and were analyzed. The investigated alternatives were classified and the main classes included antimicrobial peptides and derivatives; and synthetic and chemical antimicrobial compounds. In vivo models included skin infections, systemic infections, biofilms and infected implants, with organisms such as murine, invertebrates, and pigs, covering different biological systems to assess antimicrobial efficacy. In the research article, three 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-imine compounds (5a, 5b, and 5c) were synthesized and showed antibacterial activity against S. aureus and MRSA. The compounds also exhibited in vitro and ex vivo antibiofilm effects, negative regulation of genes associated with biofilm and virulence, suggesting a multifactorial mechanism of action. Membrane assays demonstrated time- and concentration-dependent effects, indicating this mechanism as complementary. Furthermore, 5a and 5c enhanced the action of oxacillin. The compounds were stable under adverse conditions, exhibited low resistance induction, and showed no toxicity or mutagenic effects. It is concluded that antimicrobial resistance requires the development of innovative therapeutics, and the narrative review highlighted phage therapy, peptides, and organometallic compounds as promising strategies. The systematic review reinforced this perspective, emphasizing MRSA and in vivo studies, also including nanotechnology and light-based therapies. The explored approaches show potential, but bioavailability and regulation are associated challenges. Furthermore, guanidine ligand compounds proved promising for the development of new drugs for MRSA, with antibacterial activity and biocompatibility. |
Palavras-chave: | Resistência antimicrobiana Antimicrobial resistance Guanidina Guanidine Atividade biológica Biological activity |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Grande Dourados |
Sigla da Instituição: | UFGD |
metadata.dc.publisher.department: | Faculdade de Ciências da Saúde |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de pós-graduação em Ciências da Saúde |
Citação: | CASTILHO, P. F. Staphylococcus aureus resistente à meticilina: desafios, estratégias terapêuticas e avaliação de novos compostos antibacterianos. 2025. 195 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) – Faculdade de Ciências da Saúde, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2025. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6452 |
Data do documento: | 7-Mar-2025 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Ciências da Saúde |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
PamellaFukudadeCastilho - Parcial.pdf | 3,69 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.