ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Bioquímica e Biotecnologia
Autores
Ribeiro, K.L. (UFPE) ; Franco, O.L. (UNB) ; Bakuzis, A.F. (UFG) ; Saúde, A.C.M. (UCB) ; Oliveira, M.D.L. (UFPE) ; Andrade, C.A.S. (UFPE)
Resumo
O presente trabalho consiste em modificar a superfície de cateteres com nanopartículas magnéticas de óxido de ferro (Fe3O4) e Clavanina A (ClavA), um peptídeo antimicrobiano. As análises morfológica e elementar foram realizadas através de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e varredura (MEV), e a composição elementar através de energia dispersiva de raios X (EDS). Os bioensaios in vitro foram realizados contra o Staphylococcus aureus. A MET demonstrou a presença de partículas com diâmetro médio de 10nm. A MEV revelou a formação de um revestimento homogêneo na parte interna do cateter. A análise elementar confirmou a presença das NPsFe3O4 aderidas à superfície do cateter. O bioensaio in vitro resultou em um halo de crescimento microbiano menor em relação à ampicilina (controle).
Palavras chaves
Cateter; Nanopartículas; Peptídeos antimicrobianos
Introdução
Os cateteres venosos centrais de longa permanência são utilizados em situações em que há necessidade de acesso prolongado ou definitivo ao sistema vascular, encontrando uso clínico frequente em hemodiálise, hemoterapia, quimioterapia e nutrição parenteral prolongada (NPP) (WOLOSKER, et al, 2006). A infecção em cateteres de longa permanência constitui complicação de grande morbimortalidade, com riscos e agravos adicionais em pacientes muitas vezes debilitados ou imunossuprimidos (LIANGOS, et al, 2006). Os peptídeos antimicrobianos (AMPs) são moléculas resultantes dos mecanismos de defesa inata, conhecida como a primeira linha de defesa que é ativada contra a invasão de patógenos nas fases iniciais da infecção (BROWN e HANCOCK, 2006). O peptídeo Clavanina possui 28 resíduos de aminoácidos e compõem uma família chamada de A-D com atividade altamente eficaz contra bactérias Gram-positivas, bactérias Gram negativas e fungos. As partículas magnéticas, como por exemplo, nanopartículas de óxido de ferro (NPsFe3O4) têm sido utilizadas como alvo de estudo para a imobilização de biomoléculas devido às suas propriedades que as tornam elementos essenciais para o desenvolvimento de sistemas nanoestruturados (OLIVEIRA, et al; 2008). Mais que 99% das bactérias existem no ecossistema como biofilmes e interagem com diferentes superfícies, e tem sido verificado que estes biofilmes são resistentes a antibióticos. A formação de biofilmes sobre dispositivos implantados tais como, cateteres, lentes e válvulas cardíacas artificiais levam ao desenvolvimento de infecções crônicas. Desta forma, o presente trabalho busca a combinação sinérgica de nanopartículas e peptídeos antimicrobianos na modificação da superfície de cateteres venosos para a redução dessas infecções.
Material e métodos
A Clavanina foi obtida em sistema heterólogo de fermentadores. A modificação da superfície do cateter foi realizada com aminopropiltrietoxisilano. As nanopartículas (NPs) de Fe3O4 foram preparadas de acordo com o método de Oliveira et al. (2008) e tiveram suas superfícies modificadas com ácido 3-tiofenoacético ou meso-2,3 ácido dimercaptosuccínico, sendo posteriormente quimicamente ligadas aos peptídeos. Realizou-se a análise morfológica das amostras através das técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (MET) e varredura (MEV), além da composição elementar através de energia dispersiva de raios X (EDS). Por fim, buscando avaliar a atividade antimicrobiana das amostras, realizou-se o bioensaio in vitro contra Staphylococcus aureus.
Resultado e discussão
As análises morfológicas das NPsFe3O4 através de MET demonstraram a presença de
partículas em formato de aglomerados, com tamanho homogêneo e com diâmetro médio
de 10nm. As micrografias de MEV em corte transversal do cateter
demonstraram a formação de um revestimento homogêneo na sua parte interna. O
mapeamento por EDS confirmou a presença das NPsFe3O4 aderidas à superfície
do cateter.O bioensaio in vitro resultou na formação de um halo de
crescimento microbiano consideravelmente menor em relação à ampicilina (controle).
Além disso, houve uma redução considerável das unidades formadoras de
colônias em função do tempo.
Conclusões
A síntese e modificação da superfície NPsFe3O4 foi realizada com sucesso. Foi obtida uma cobertura eficiente para os cateteres contendo peptídeos antimicrobianos nanoestruturados. O revestimento obtido apresenta uma boa atuação contra a colonização microbiana. Cateteres modificados com peptídeos podem ser uma nova alternativa para o controle de infecções e obtenção de um novo produto com a possibilidade de aplicação direta no Sistema Único de Saúde.
Agradecimentos
FACEPE, Capes-Rede Nanobiotec e CNPq.
Referências
Wolosker N, Carnevale FC. Acessos venosos centrais. In: Carnevale FC. Radiologia intervencionista e cirurgia vascular. São Paulo: Revinter; 2006. p. 328-34.
Liangos O, Gul A, Madias NE, Jaber BL. Long-therm management of the tunneled venous catheter. Semin Dial. 2006; 19:158-64.
Brown KL, Hancock RE. Cationic host defense (antimicrobial) peptides. Curr. Opin. Immunol. 2006;18: 24-30.
Oliveira HP, Andrade CAS, de Melo CP. J. Coll. Interf. Sci. 2008;319(2):441-449.
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