Bioprospecção de actinomicetos com potencial anticâncer em sedimentos marinhos de praias e ilhas da estância balneária de Ubatuba, SP

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Data
2020-02-04
Autores
Souza, Bruna Viana De [UNIFESP]
Orientadores
Jimenez, Paula Christine [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
With the increasing need of new drugs for treatment of complex diseases, that still don’t have a selective and effective treatment, as cancer and neurodegenerative diseases, the bioprospection of natural drugs has grown a bit more each day. For the past few decades, the oceans have been showing their irrefutable pharmacological importance, mainly when related to new molecules isolated from actinomycetes. The objective of this study was to analyze the anticancer potential of crude extracts produced by actinomycetes, isolated from the marine sediment of Ubatuba, Brasil. Samples of sediment from 10 different beaches and islands, in the chosen area, were collected and pre-treated by two different methodologies, in order to favor the growth of the bacteria desired, then isolated using three distinct culture media, with variated nutritional supply. In total, 92 strains were isolated and cryopreserved, and 80 strains were grown in liquid media, extracted with solvent and tested for cytotoxicity in human colorectal cancer cells (HCT-116). Among the tested extracts, in qualitative MTT assay for HCT-116 cells, 20 demonstrated cell growth inhibition greater than 75% on the higher of the two concentrations used, 5µg/mL and 50µg/ mL, with 4 of them being active in both concentrations, and all were evaluated to obtain its IC50. Therefore, the strains BRB 539, BRB 592, BRB 607 e BRB 609, were proven to fit the prestablished standards for activity and pharmacologically interesting strains (IC50 < 4 µg/mL; R2 > 0,8500), and submitted to a quantitative cytotoxic essay using a cell line panel, formed by 3 cancerous cell lines (Sk-Mel-19, 501-Mel, MCF-7) and one non-tumor cell line (RPE-1). Moreover, the strains BRB 592 and BRB 607, were selected as more interesting for the study, analyzed in a cell growth vs cytotoxicity assay, and identified as Bacillus subtilis spizizenii and Micromonospora aurantiaca, respectively. Both identified species are known for their capability of producing active biocompounds, mainly with antibiotic and anticancer activity, proving the pharmacological relevance of the marine microorganisms inhabiting the sediments in the region of Ubatuba.
Com o aumento potencial da necessidade de novos medicamentos para tratamento de doenças complexas, que não possuem ainda um tratamento seletivo e eficaz, como o câncer e doenças neurodegenerativas, a bioprospecção de fármacos naturais têm crescido cada vez mais. Nas últimas décadas, os oceanos tem demonstrado sua irrefutável importância farmacológica, principalmente em relação a novas moléculas isoladas de actinomicetos. A comunidade microbiana marinha brasileira ainda é altamente desconhecida, fazendo com que a bioprospecção da mesma seja, além de importante ambientalmente, interessante para a comunidade farmacêutica. O objetivo deste estudo foi bioprospectar o potencial anticâncer de extratos brutos produzidos por actinomicetos, provindos do sedimento marinho da estância balneária de Ubatuba, no litoral de São Paulo, Brasil. Amostras de sedimento em 10 pontos, entre praias e ilhas, foram coletadas, pré tratadas por dois métodos diferentes, de forma a favorecer aparecimento dos actinomicetos desejados, e isoladas em três meios de cultura com fornecimento nutricional diferentes. Ao todo, 92 cepas de bactérias foram isoladas e criopreservadas, 80 extraídas para análise citotóxica em células de carcinoma colo-retal humano (HCT-116). Dos extratos testados inicialmente em análise qualitativa da citotoxicidade, em HCT-116, pelo ensaio do MTT após incubação por 72h, 20 demonstraram inibição do crescimento celular maior que 75% na maior das duas concentrações testadas, 5µg/mL e 50µg/mL, sendo 4 ativos em ambas concentrações, e foram analisados em ensaio de citotoxicidade quantitativo para obtenção de sua IC50. Sendo assim, as cepas BRB 539, BRB 592, BRB 607 e BRB 609, se encontraram dentro dos padrões pré estabelecidos para cepas ativas e de interesse farmacológico (IC50 < 4 µg/mL; R2 > 0,8500), e foram submetidas a teste em um painel de linhagens celulares, formado por 3 linhagens cancerígenas (Sk-Mel-19, 501-Mel, MFC-7) e uma linhagem não-tumoral (RPE-1). Deste estudo, as cepas BRB 592 e BRB 607 foram selecionadas como de maior interesse, analisadas para obtenção do seu perfil de crescimento x atividade citotóxica, e identificadas como Bacillus subtilis da sub-espécie spizizenii e Micromonospora aurantiaca, respectivamente. Ambas espécies identificadas são conhecidas por sua capacidade de produção de biocompostos ativos, principalmente com atividade antibiótica e antitumoral, comprovando a ampla relevância farmacêutica dos microrganismos do sedimento marinho encontrados na região de Ubatuba.
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