Bioprospecção do potencial antimicrobiano, antiparasitário e antitumoral de metabólitos secundários produzidos por fungos do gênero Aspergillus Spp.
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Data
2018-06-28
Autores
Calado, Juliana Cristina Pereira [UNIFESP]
Orientadores
Batista, Wagner Luiz [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Filamentous fungi produce a wide variety of secondary metabolites that have a
significant impact on society. Some metabolites are exploited by their activity as
antibiotics and drugs; others are involved in diseases, in the interaction of fungi with
plants and animals. In this context, the objective of this work was to obtain
biologically active secondary metabolites produced by fungi isolated from the
composting of the Fundação Zoológico de São Paulo (FPZSP). In this study, 71
organic extracts were used, 60 filamentous fungi and 11 yeasts. Of the 71 analyzed
samples 25 presented antimicrobial activity in disc diffusion assays, and 23 samples
showed activity against Staphylococcus aureus, 15 against Bacillus cereus and only
one sample (I75) showed activity against Escherichia coli and Pseudomonas
aeruginosa. The minimum inhibitory concentration (MIC) values were determined by
microdilution in broth. Four of these samples had good antimicrobial activity (MIC
62.5 μg / mL) and 7 showed moderate activity (100500
μg / mL). Four samples
showed antitumor activity with selectivity varying from 1.8 to 7.5 times. The best
results were obtained for the activity against Leishmania (Leishmania) amazonensis.
In the tests of leishmanicidal activity against the promastigote forms, 12 samples
presented IC50 values equal to or less than 5 μg / mL, of which 3 showed good
selectivity against the parasite in relation to the murine fibroblast lineage (values
ranging from 5 to 50 times). Similar results for leishmanicidal activity against
amastigote forms were observed in two of these extracts (I06 and I75). The I06
extract induced cell death by mitochondrial apoptosis and ROS production in the
promastigote forms of L. (L.) amazonensis. The therapeutic potential of the organic
extract of isolate I06 in cutaneous leishmaniasis model was also evaluated. BALB / c
mice infected with L. (L.) amazonensis and treated with I06 extract showed a
significant reduction in the lesion size in the paw as well as the parasite load. No
signs of hepatic or renal toxicity were observed from histological analyzes and
evaluation of serum levels of some biochemical markers. For the identification of the
fungal species used in this study, partial sequencing of the intergenic region (STI) of
ribosomal DNA and a region of the calmodulin gene was performed. All isolates with
some biological activity belong to different strains of Aspergillus fumigatus. Thus, this
dataset strongly suggests that a molecule or set of organic extract molecules from
secondary metabolites of A. fumigatus (isolated I06) has leishmanicidal activity with
high selectivity and low toxicity, thus presenting great potential for therapeutic use.
Fungos filamentosos produzem uma ampla diversidade de metabólitos secundários que têm significativo impacto na sociedade. Alguns metabólitos são explorados pela sua atividade como antibióticos e fármacos; outros estão envolvidos em doenças, na interação dos fungos com plantas e animais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter metabólitos secundários biologicamente ativos produzidos por fungos isolados da compostagem da Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP). Neste estudo foram utilizados 71 extratos orgânicos, sendo 60 fungos filamentosos e 11 leveduras. Das 71 amostras analisadas 25 apresentaram atividade antimicrobiana em ensaios de difusão de disco, sendo que 23 amostras apresentaram atividade contra Staphylococcus aureus, 15 contra Bacillus cereus e apenas uma amostra (I75) apresentou atividade contra Escherichia coli e Pseudomonas. aeruginosa. Os valores da concentração mínima inibitória (CIM) foram determinados por microdiluição em caldo, entre estes extratos orgânicos 4 amostras apresentaram boa atividade antimicrobiana (CIM 62,5 μg/mL) e 7 apresentaram atividade moderada (100 500 μg/mL). Quatro amostras apresentaram atividade antitumoral com seletividade variando de 1,8 a 7,5 vezes. Os melhores resultados foram obtidos para a atividade contra Leishmania (Leishmania) amazonensis. Nos testes de atividade leishmanicida contra as formas promastigotas 12 amostras apresentaram valores de IC50 iguais ou inferiores a 5 μg/mL, dos quais 3 apresentaram boa seletividade contra o parasito em relação a linhagem de fibroblasto murino (valores variando entre 5 a 50 vezes). Resultados semelhantes para a atividade leishmanicida contra as formas amastigotas foram observados em dois destes extratos (I06 e I75). O extrato I06 induziu morte celular por apoptose via mitocondrial e produção de ROS nas formas promastigotas de L. (L.) amazonensis. Também foi avaliado o potencial terapêutico do extrato orgânico do isolado I06 em modelo de leishmaniose cutânea. Camundongos BALB/c infectados com L. (L.) amazonensis e tratados com extrato I06 apresentaram significativa redução do tamanho da lesão na pata bem com da carga parasitária. A partir de análises histológicas e avaliação dos níveis séricos de alguns marcadores bioquímicos não foram observados sinais de toxicidade hepática ou renal. Para a identificação das espécies fúngicas utilizadas neste estudo foi realizado o sequenciamento parcial da região intergênica (ITS) do DNA ribossomal e uma região do gene da calmodulina. Todos os isolados com alguma atividade biológica pertencem a diferentes cepas de Aspergillus fumigatus. Assim, este conjunto de dados sugere fortemente que uma molécula ou conjunto de moléculas do extrato orgânico oriundo de metabólitos secundários do A. fumigatus (isolado I06) tem atividade leishmanicida com alta seletividade e baixa toxicidade, apresentando assim grande potencial para uso terapêutico.
Fungos filamentosos produzem uma ampla diversidade de metabólitos secundários que têm significativo impacto na sociedade. Alguns metabólitos são explorados pela sua atividade como antibióticos e fármacos; outros estão envolvidos em doenças, na interação dos fungos com plantas e animais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi obter metabólitos secundários biologicamente ativos produzidos por fungos isolados da compostagem da Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP). Neste estudo foram utilizados 71 extratos orgânicos, sendo 60 fungos filamentosos e 11 leveduras. Das 71 amostras analisadas 25 apresentaram atividade antimicrobiana em ensaios de difusão de disco, sendo que 23 amostras apresentaram atividade contra Staphylococcus aureus, 15 contra Bacillus cereus e apenas uma amostra (I75) apresentou atividade contra Escherichia coli e Pseudomonas. aeruginosa. Os valores da concentração mínima inibitória (CIM) foram determinados por microdiluição em caldo, entre estes extratos orgânicos 4 amostras apresentaram boa atividade antimicrobiana (CIM 62,5 μg/mL) e 7 apresentaram atividade moderada (100 500 μg/mL). Quatro amostras apresentaram atividade antitumoral com seletividade variando de 1,8 a 7,5 vezes. Os melhores resultados foram obtidos para a atividade contra Leishmania (Leishmania) amazonensis. Nos testes de atividade leishmanicida contra as formas promastigotas 12 amostras apresentaram valores de IC50 iguais ou inferiores a 5 μg/mL, dos quais 3 apresentaram boa seletividade contra o parasito em relação a linhagem de fibroblasto murino (valores variando entre 5 a 50 vezes). Resultados semelhantes para a atividade leishmanicida contra as formas amastigotas foram observados em dois destes extratos (I06 e I75). O extrato I06 induziu morte celular por apoptose via mitocondrial e produção de ROS nas formas promastigotas de L. (L.) amazonensis. Também foi avaliado o potencial terapêutico do extrato orgânico do isolado I06 em modelo de leishmaniose cutânea. Camundongos BALB/c infectados com L. (L.) amazonensis e tratados com extrato I06 apresentaram significativa redução do tamanho da lesão na pata bem com da carga parasitária. A partir de análises histológicas e avaliação dos níveis séricos de alguns marcadores bioquímicos não foram observados sinais de toxicidade hepática ou renal. Para a identificação das espécies fúngicas utilizadas neste estudo foi realizado o sequenciamento parcial da região intergênica (ITS) do DNA ribossomal e uma região do gene da calmodulina. Todos os isolados com alguma atividade biológica pertencem a diferentes cepas de Aspergillus fumigatus. Assim, este conjunto de dados sugere fortemente que uma molécula ou conjunto de moléculas do extrato orgânico oriundo de metabólitos secundários do A. fumigatus (isolado I06) tem atividade leishmanicida com alta seletividade e baixa toxicidade, apresentando assim grande potencial para uso terapêutico.