Os fungos endofíticos tornam-se valiosa fonte para descoberta de novas moléculas de interesse terapêutico e biotecnológico. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar o potencial bioativo do produto da fermentação do fungo endofítico Gibberella moniliformis 99(3) e identificar as moléculas responsáveis por essa bioatividade. Inicialmente, o endófito isolado das folhas de Laguncularia racemosa foi submetido ao processo de fermentação em caldo Czapeck por 20 dias/ 28ºC em condições estáticas. Após, o caldo fermentado foi particionado com diferentes solventes, gerando os extratos acetato de etila (JAc: 238 mg) e n-butanólico (JBu: 27,2 mg). Estes foram biomonitorados pelo ensaio de difusão em ágar frente diferentes patógenos (S. aureus ATCC 6538, E. coli ATCC 25922 e C. albicans ATCC 10231) e, diante do potencial antimicrobiano observado, foi determinada também a concentração inibitória mínima (CIM) e microbicida mínima (CMM). É pertinente destacar os resultados para JAc (CIM: 125-250 µg/mL) e para JBu (CIM: 25-50 µg/mL; CMM: 100-200 µg/mL) contra C. albicans ATCC 10231. Procedeu-se estudo de fracionamento bioguiado com o extrato JAc, obtendo 27 frações. Estas foram reagrupadas em quatro (J1, J2, J3 e J4), às quais foram biomonitoradas quanto ao potencial antimicrobiano, sendo o maior destaque evidenciado pela fração J3. No estudo cromatográfico, J3 revelou-se positivo com reagente de Dragendorff e luz UV 254 nm. Os estudos espectroscópicos com esta fração (H¹ RMN, C¹³ RMN, COSY, HSQC, HMBC, EM e IV), permitiram a caracterização de um alcaloide piridínico denominado Ácido 5-butilpiridina-2-carboxílico, também conhecido como Ácido fusárico. Investigou-se o potencial biológico deste composto por meio de seis ensaios biológicos in vitro. No estudo de viabilidade celular, pelo ensaio do MTS frente quatro linhagens humanas tumorais (A549, Hep G2, HT 144 e MCF 7), observou-se seletividade moderada para duas linhagens (MCF 7 e HT 144) e baixa seletividade para a linhagem normal (CCD-1059Sk). A redução da viabilidade celular de 60 % (MCF 7) e 50 % (HT 144), ocorreu por efeito antiproliferativo (IC50: 60 µg/mL), conforme constatado no ensaio por exclusão com o azul de tripano. Nos estudos antimicrobianos, o alcaloide piridínico evidenciou forte potencial antifúngico frente C. albicans ATCC 10231 (CIM: 25-50 µg/mL; CFM: 200-400 µg/mL). Neste sentido, o conjunto dos dados permitiu sugerir tratamento tópico seguro para o paciente com candidíase, uma vez que a CIM esteve bem abaixo de uma possível concentração tóxica para os fibroblastos de pele (CCD-1059Sk). Ainda, diante do perfil antifúngico observado contra linhagens provenientes de ambiente hospitalar, este composto poderia ser indicado como higienizador em fontes secundárias de contaminação (CIM contra C. albicans isoladas de lençol e jaleco: 50-100 µg/mL). Também foi constatado forte potencial bacteriostático contra E. coli (CIM: 50-100 µg/mL) e moderado contra S. aureus (CIM: 200-400 µg/mL). Por meio das imagens de MEV foi possível observar que a bactéria S. aureus sofreu evidentes alterações morfológicas quando tratada com 200 e 400 µg/mL de Ácido fusárico. Ao investigar o efeito sinérgico da associação do composto com antimicrobianos de uso comercial, verificou-se frente a E. coli efeito parcialmente sinérgico (ICIF = 0,625), com potencialização em oito vezes da atividade antimicrobiana da estreptomicina. Frente S. aureus foi verificado efeito aditivo na associação do alcaloide e amoxicilina (ICIF = 1). Em estudo da ação antituberculose, observou-se CIM90 > 25 µg/mL. Conclui-se que o fungo endofítico G. moniliformis é promissor na produção de compostos de interesse e os estudos realizados no presente trabalho abrem novas perspectivas de conhecimento para o Ácido fusárico que até então não haviam sido explorados na literatura. / The endophytic fungi become valuable sources for discovering new molecules with therapeutic and biotechnological interest. The present study aimed to evaluate the bioactive potential of the products obtained in the fermentation of Gibberella moniliformis 99(3) endophytic fungus and to identify the molecules responsible for this bioactivity. Initially, the endophyte isolated from leaves of Laguncularia racemosa (Brazilian mangrove) was submitted to the fermentation in Czapek broth for 20 days / 28°C, under static conditions. Then, the fermented broth was partitioned with different solvents resulting in the ethyl acetate (JAc: 238 mg) and n-BuOH (JBu: 27.2 mg) extracts. These extracts were biologically monitored by agar diffusion assay against different pathogens (S. aureus ATCC® 6538™, E. coli ATCC® 25922™ and C. albicans ATCC® 10231™). Since an antimicrobial potential was observed, the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal microbicidal concentration (MMC) were also determined. It is pertinent to highlight the results of JAc (CIM: 125-250 µg/mL) and to JBu (CIM: 50-100 µg/mL; CMM: 100-200 µg/mL) against C. albicans ATCC 10231. A bioguided fractionation study was realized with JAc extract obtaining 27 fractions, which were grouped into four fractions (J1, J2, J3 e J4). The antimicrobial potential was biomonitored, with more emphasis to J3. In chromatographic study, the J3 fraction was positive to Dragendorff reagent and UV 254 nm. In the spectroscopic studies with J3 (H¹ NMR, C¹³ NMR, COSY, HSQC, HMBC, MS and IR) was possible the characterization of a pyridine alkaloid called 5-butylpyridine-2-carboxylic acid also known as fusaric acid. The bioactive potential of this compound was investigated applying six biological assays in vitro. The cell viability study was realized by colorimetric assay MTS, using four human tumor lines (A549, Hep G2, HT 144 and MCF 7), was observed a moderate selectivity for the lines MCF 7 and HT 144 and low selectivity was assessed on normal fibroblast strains (CCD-1059Sk). The reduction of cellular viability of 60 % (MCF 7) and 50 % (HT 144) occurs by antiproliferative effect (IC50: 60 µg/mL), according to test by exclusion with trypan blue. In antimicrobials studies, the pyridine alkaloid showed strong antifungic potential against C. albicans ATCC 10231 (MIC: 25-50 µg/mL; MFC: 200-400 µg/mL). In this sense, a safe and topical treatment for patients with candidiasis could be suggested based on data set, once the MIC was well below toxic concentration for a possible skin fibroblasts (CCD-1059Sk ). Besides that, this compound could be suitable for use as a sanitizer on secondary sources of hospital infection due to the fungistatic profile observed in C. albicans isolated from lab coat and sheet (MIC : 50-100 µg/mL). It was also observed strong bacteriostatic potential against E. coli (MIC: 50-100 µg/mL) and moderate against S. aureus (MIC: 200-400 µg/mL). With the SEM images was noted that S. aureus suffered obvious morphological changes when treated with 200 and 400 µg/mL of fusaric acid. Investigating the synergistic potential of the combination between fusaric acid and commercially used antimicrobials, it was observed partially synergistic effect (ICIF = 0,625) for E. coli, with eight times potentiation of the streptomycin antimicrobial activity. It was checked for S. aureus an additive effect in the combination of alkaloid and amoxicillin (ICIF = 1). Studying antimycobacterial activity, the compound was tested against Mycobacterium tuberculosis, with MIC90 > 25 µg/mL. The present work consistently demonstrated that the fungus endophyte G. moniliformis is promising in the production of compounds of interest and the data presented in this study open up new avenues of knowledge for fusaric acid which until then had not been explored in the literature.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-01-30T13:57:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertaca_ValidacaoAtividadeAntifungica.pdf: 2825671 bytes, checksum: 6f18d342d49cb45885df6f1717b7c911 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-01T12:05:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertaca_ValidacaoAtividadeAntifungica.pdf: 2825671 bytes, checksum: 6f18d342d49cb45885df6f1717b7c911 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T12:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertaca_ValidacaoAtividadeAntifungica.pdf: 2825671 bytes, checksum: 6f18d342d49cb45885df6f1717b7c911 (MD5) Previous issue date: 2014-09-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os nitrocompostos foram empregados na terapêutica a partir da década de 40, quando foram amplamente sintetizados e testados frente a diversas doenças assim como a descoberta de seus efeitos citotóxicos. Deste modo foram estudados diversos grupos, derivados e análogos que pudessem se mostrar mais seguros e eficazes. Alguns estudos mostraram que os nitroestirenos, a exemplo do nitrofenileteno possuem diversas atividades biológicas como: antifúngica, antibacteriana, anti-inflamatória, antinoceptiva, etc. Associado a isto, atualmente, há um crescente interesse em novos agentes antifúngicos. Dentre os fungos do gênero Aspergillus o mais comuns é o Aspergillus fumigatus o qual é transmitido através do ar causando infecções denominadas de aspergiloses. Outros fungos com relevância na clínica são os dermatófitos que causam diversas doenças de pele e seus anexos, sendo o Trichophyton mentagrophytes bastante prevalente. O objetivo deste trabalho foi validar a estrutura química de nitroestirenos sintetizados em nível de bancada e testá-los como antifúngicos em duas espécies de fungos, entre eles um filamentoso oportunista e um dermatófito, assim como testar os efeitos sinérgicos entre os nitroestirenos obtidos com anfotericina B. Os resultados mostraram que espectros de Infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear 1H dos análogos nitroestirenos correspondem com a estrutura proposta. O teste in vitro de microdiluição demonstrou atividade antifúngica dos nitroestirenos, pois foi obtida a CIM do composto 4’-metil-1-nitro-2-fenileteno (7B) na concentração de 0,05 mg/mL frente ao A. fumigatus. Já para a espécie T. mentagrophytes o composto com melhor atividade foi 4’-metoxi-1-nitro-2-fenileteno (7C) com a CIM de 0,22 mg/mL. Com relação à análise da combinação entre AB e os nitroestirenos, in vitro, pelo teste do checkerboard se mostrou antagonista para o composto 7A e 7C e indiferente para o composto 7B frente à cepa padrão de A. fumigatus. / Nitro compounds have been used in therapy from the 40s, when they were widely synthesized and tested against various diseases as well as the discovery of their cytotoxic effects. Thus different groups, derivatives and analogs which could prove safer and more effective were studied. Some studies have shown that nitrostyrenes, like the nitrofenileteno possess diverse biological activities such as antifungal, antibacterial, anti-inflammatory, antinoceptive, etc. Additonally, there is currently a growing interest in new antifungal agents. Among the fungi of the genus Aspergillus is the most common Aspergillus fumigatus which is transmitted through the air causing aspergillosis. Dermatophytes are clinically relevant and cause various skin diseases, Trichophyton mentagrophytes being quite prevalent. The objective of this study was to validate the chemical structure of synthesized nitrostyrenes and evaluate its antifungal activity in two species of fungi, including a filamentous dermatophytes and opportunistic as well as evaluation of the synergistic effects among nitrostyrenes and amphotericin B (AB). The results confirm the infrared spectral and nuclear magnetic resonance of 1H nitrostyrenes analogues as correspond with the proposed structure. Test microdilution demonstrated in vitro antifungal activity of nitrostyrenes with MIC values for 4'-methyl-1-nitro-2- phenylethene (7B) of 0,05 mg/ml against A. fumigatus. For T. mentagrophytes the most active compound was 4'-methoxy-1-nitro-2-phenylethene (7C) with MIC of 0,22 mg/mL. Regarding the analysis of the combination of AB and nitrostyrenes in vitro by the checkerboard test showed antagonist compound 7A and 7C. The 7B compound was indifferent against the standard strain of A. Fumigatus.

Nesta dissertação, identificou-se que as drogas esqualestatina, fosmidomicina, risedronato e nerolidol apresentam atividades sinérgicas e aditivas quando administradas em cultura de P. falciparum. Esses resultados contribuem para a compreensão da biologia do parasita e abrem estudos para possíveis antimaláricos. Identificou-se a especificidade da droga esqualestatina inibidora da enzima fitoeno sintase por meio de marcações metabólicas utilizando precursor radioativo ([3H]GGPP), e análise pela técnica de cromatografia (RP-HPLC). Realizou-se testes de inibição para determinar o valor da IC50 na linhagem pRM2-Fito-HA, a qual encontra-se super expressando enzima fitoeno sintase e encontrou-se um valor IC50 de 5 <font face=\"Symbol\">mM para o isolado 3D7 enquanto que para a linhagem pRM2-Fito-HA foi de 30 <font face=\"Symbol\">mM. Demonstrando assim que a enzima fitoeno sintase é o principal, senão único alvo da esqualestatina em P. falciparum, o que sugere que este composto ou derivado do mesmo são potenciais antimalaricos. / In this thesis, we found that the drug squalestatin, fosmidomicina, risedronate, nerolidol have synergistic and additive activity when administered in cultured P. falciparum. These results contribute to the understanding of the biology of the parasite and open studies for potential antimalarials. We identified the specific drug squalestatin inhibiting phytoene synthase enzyme by using metabolic markers radioactive precursor ([3H] GGPP) by the technique of analysis and chromatography (RP-HPLC). Held inhibition tests to determine the IC50 value of the strain in pRM2-Phyto-HA, which is super expressing phytoene synthase enzyme and met an IC50 value of 5 microM to isolate 3D7 whereas for strain pRM2 -Phyto-HA was 30 <font face=\"Symbol\">mM. Thus demonstrating that the enzyme phytoene synthase is the primary, if not sole target of squalestatin in P. falciparum, which suggests that this compound or derivative thereof as potential antimalarials.

Orientador: Ary Fernandes Júnior / Resumo: A busca por novos fármacos é uma constante, especialmente para aqueles obtidos a partir de produtos naturais, que apresentem melhor eficácia e vários efeitos terapêuticos. A própolis e o veneno (apitoxina) da abelha Apis mellifera, além da melitina, uma fração da apitoxina, possuem ação antimicrobiana reportada na literatura. As ações antibacterianas do extrato hidroalcoólico de própolis (EHP), de apitoxinas obtidas das abelhas Apis mellifera submetidas a floras apícolas diferentes (Api 1 - flora apícola silvestre, Api 2 - flora apícola de eucalipto, Api 3 - flora apícola de laranjeira, Api 4 - flora apícola silvestre associada com alimentação artificial) e de melitina foram testadas sobre isolados clínicos de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA) utilizando metodologia da microdiluição (Resazurin Microtiter Assay Plate – REMA) para obtenção dos respectivos valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Ensaios também foram realizados para verificação de sinergismo entre o EHP, as diferentes apitoxinas e a melitina em combinação com a oxacilina sobre uma linhagem de MRSA ATCC e um isolado clínico de MRSA utilizando metodologia da curva de sobrevivência (time kill curve). Foram realizados ensaios inéditos objetivando verificar também se a Api 1 e melitina inibem a produção de enterotoxinas sobre cepas ATCC de S. aureus SEA, SEB, SEC, SED e se inibem a produção de biofilme sobre a cepa ATCC de S. aureus. A microscopia el... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Pós graduação Farmácia (ppgfar@ufba.br) on 2017-05-25T19:41:07Z No. of bitstreams: 1 Manuela Lins dissertaçao.pdf: 3133304 bytes, checksum: e6accadb7738e958e08a3b18013607de (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barroso (pbarroso@ufba.br) on 2017-05-29T17:25:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Manuela Lins dissertaçao.pdf: 3133304 bytes, checksum: e6accadb7738e958e08a3b18013607de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T17:25:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manuela Lins dissertaçao.pdf: 3133304 bytes, checksum: e6accadb7738e958e08a3b18013607de (MD5) / CAPES e FAPESB / As doenças infecciosas têm um papel marcante na história da humanidade, pois a descoberta dos primeiros antimicrobianos revolucionou o tratamento das infecções diminuindo seus índices de mortalidade. Porém, concomitantemente com a aplicação clínica das primeiras gerações de antimicrobianos, a resistência microbiana surgiu. A seleção de cepas resistentes se deve principalmente à utilização indiscriminada dos agentes antimicrobianos, à capacidade dos micro-organismos de adquirirem e disseminarem a resistência e à capacidade dos seres humanos de transmitir micro-organismos. As propriedades farmacológicas das plantas têm sido reconhecidas empiricamente durante séculos, plantas com propriedades medicinais são, desde a antiguidade, utilizados no tratamento de diversas doenças. O interesse por esses metabólitos se deve principalmente à capacidade de produzir compostos biologicamente ativos que podem servir de modelos para a síntese de novos fármacos. Além da atividade antimicrobiana de metabólitos extraídos de plantas, um novo conceito na utilização desses produtos vem sendo estudado, a associação com antimicrobianos sintéticos. O produto natural pode agir tendo como alvo o mecanismo de resistência microbiana ou agir de forma sinérgica com o antimicrobiano, através de mecanismo ainda não caracterizado. O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana e sinérgica de duas espécies de plantas da família Rutaceae: Zanthoxylum tingoassuiba e Dictyoloma vandellianum. Os metabólitos naturais foram produzidos através da hidro destilação, no caso do óleo essencial, maceração a frio, para os extratos metanólico, hexânico, diclorometânico e partição para os extratos aquoso e acetato de etila. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelas técnicas da difusão em disco, difução em poço, macrodiluição em agar e microdiluição em caldo, descritas pelo CLSI. Enquanto o sinergismo foi avaliado através da associação dos extratos aos discos de antibiótico, na técnica da difusão em disco, e através da associação do óleo essencial, em concentrações subinibitórias (½ e ¼ da CIM) à solução antibiótica na técnica da microdiluição em caldo. Os resultados mostraram que o óleo essencial de Z. tingoassuiba e 08 dos 15 extratos testados apresentaram atividade antibacteriana frente a isolados de Staphylococcus aureus multirresistentes; que o óleo potencializou a ação das fluoroquinolonas diminuindo os valores de CIM em no mínimo 02 vezes; que alguns extratos de Z. tingoassuiba (metanólico e hexânico das folhas, hexânico e metanólico do caule) e o extrato diclorometânico da D. vandellianum potencializou a ação das fluoroquinolonas aumentando os halos de inibição de crescimento bacteriano e que, apesar de não ter sido observada atividade antifúngica, os metabólitos de D. vandellianum potencializaram a ação do fluconazol frente a isolados de Candida resistentes. Portanto, foi possível concluir que metabólitos extraídos das espécies em estudo possuem potencial antimicrobiano e sinérgico. / Infectious diseases have a remarkable role in the history of humanity, since the discovery of the first antimicrobial revolutionized the treatment of infections by decreasing their mortality rates. However, concurrently with the clinical application of the first generation of antibiotics, antimicrobial resistance has emerged. The selection of resistant strains is mainly due to indiscriminate use of antimicrobial agents, the ability of microorganisms to acquire and spread resistance and the ability of humans to transmit microorganisms. The pharmacological properties of plants have been known empirically for centuries, the plants with medicinal properties are since ancient times, used in treating of various diseases. Interest in these metabolites is mainly due to the ability to produce biologically active compounds that can serve as models for synthesizing new drugs. Besides the antimicrobial activity of metabolites from plants, a new concept in the use of these products is being studied, the association with synthetic antimicrobial. The natural product may act to the target, the mechanism of microbial resistance or act synergistically with the antimicrobial agent through mechanism not yet characterized. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity and synergy of two plant species of the family Rutaceae: Zanthoxylum tingoassuiba and Dictyoloma vandellianum. The natural metabolites were produced through the hydro distillation in the case of essential oil, cold maceration for the methanol, hexane and dichloromethane extract, and partition for the aqueous and ethyl acetate estract. Antimicrobial activity was evaluated by the techniques disc diffusion, diffusion in well, macrodilution in agar and microdilution in broth, described by CLSI. While synergism was evaluated by combining the extracts of the antibiotic disks in the disk diffusion technique, and through association of the essential oil at concentrations subinibitory (½ and ¼ of the MIC) of antibiotic solution in broth microdilution technique. The results show that the essential oil of Z. Tingoassuiba and 08 of the 15 extracts showed antibacterial activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus, that oil enhanced the action of fluoroquinolones decreased MIC values in at least 02 times, that some extracts of Z. tingoassuiba (hexane and methanol extracts of leaves, hexane and methanol of stem) and dichloromethane extract of D. vandellianum potentiated the action of fluoroquinolones increased the inhibition of bacterial growth and, although not observed antifungal activity, the metabolites of D. vandellianum potentiated the action against fluconazole-resistant Candida isolates. Therefore, we concluded that metabolites extracted from the species under study have potential antimicrobial and synergistic.

A.baumannii é um importante patógeno em infecções nosocomiais principalmente por sua capacidade de se tornar resistente aos antimicrobianos. Surtos de A.baumannii resistente aos carbapenêmicos (ABRC) têm sido descritos em todo mundo. Devido à emergência de resistência aos antimicrobianos e ausência de novas opções de tratamento, as polimixinas reemergiram como opção de terapia contra infecções causadas por A.baumannii. O uso de polimixina é associado a maior mortalidade e menor eficácia comparada a outros antimicrobianos. Alguns estudos in vitro têm avaliado a combinação de polimixina com outros antimicrobianos a fim de aumentar a eficácia dos tratamentos. O objetivo deste estudo foi avaliar o sinergismo entre a polimixina B com outros antimicrobianos em isolados de ABRC, pelo método de Curvas Tempo-Morte bacteriana (Time- Kill Curves). Os isolados foram provenientes de banco de amostras e foram avaliadas as combinações de polimixina B com carbapenêmicos (imipenem e meropenem), tigeciclina, rifampicina, amicacina e ceftazidima. As combinações foram testadas nos tempo 0, 30’, 1,4,12 e 24 h. Sinergismo entre polimixina B foi demonstrado contra todos antimicrobianos para ambos isolados, exceto para ceftazidima e imipenem no isolado 1. Nosso estudo mostrou que tigeciclina, amicacina e rifampicina são agentes mais ativos combinados com polimixina B, sendo assim estes agentes podem apresentar efeito benéfico em combinação com a polimixina no tratamento de ABRC. / A.baumannii is an important pathogen in nosocomial infections primarily for its ability to become resistant to antimicrobials. Outbreaks carbapenem- resistant A.baumannii (CRAB) has been described worldwide. Due to the emergence of antimicrobial resistance and the absence of new treatment options, the polymyxins reemerged as an option therapy against infections caused by A.baumannii. The use of polymyxin is associated with higher mortality and lower effectiveness compared to other antimicrobials. In vitro studies have evaluated the combination of polymyxin with other antimicrobial agents to enhance the effectiveness of the treatments. This study was to evaluate the synergy between polymyxin B with other antimicrobials in isolates from ABRC, by Time-Kill Curves. The isolates were from stool samples and were evaluated combinations of polymyxin B with carbapenems (imipenem and meropenem), tigecycline, rifampin, amikacin and ceftazidime. The combinations were tested at time 0, 30 ', 1,4,12 and 24 h. Synergism between polymyxin B was demonstrated against all antimicrobials for both isolates, except for ceftazidime and imipenem in isolated 2. Our study showed that tigecycline, amikacin and rifampicin more active agents are combined with polymyxin B, and thus these agents may have a beneficial effect in combination with a polymyxin in treating CRAB.

Diante do aumento global da resistência microbiana, cada vez mais as combinações de antimicrobianos são utilizadas na tentativa de obter uma atividade sinérgica eficaz que possa ser utilizada na prática clínica. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade de polimixina B isoladamente e em combinação com tigeciclina e carbapenêmicos (ertapenem e meropenem), frente a isolados de Enterobacter sp. resistentes aos carbapenêmicos. Foram selecionados quatro isolados de Enterobacter sp. resistentes aos carbapenêmicos, sendo três isolados produtores de carbapenemases (KPC, NDM, OXA-48-like) e um não produtor de carbapenemases (NPC). A avaliação da atividade sinérgica antimicrobiana foi realizada por ensaio de time-kill com as seguintes concentrações de cada antimicrobiano: tigeciclina 1mg/L, meropenem 1mg/L e ertapenem 0,5mg/L, que correspondem aos pontos de corte de sensibilidade do CLSI (2016). Para polimixina B, foram utilizadas diferentes concentrações de acordo com o perfil de susceptibilidade do isolado: para os isolados sensíveis, utilizou-se 0,5x; 1x e 2x a CIM do isolado; para o isolado resistente, foram utilizados 0,5x; 1x e 2x o ponto de corte de sensibilidade do CLSI (2 mg/L). Foi considerada sinérgica a combinação com redução ≥ 2 logs do inoculo inicial em comparação ao antimicrobiano sozinho mais ativo. As combinações de polimixina B em diferentes concentrações (0,5; 1 e 2mg/L) com meropenem apresentaram atividade sinérgica para a cepa produtora de NDM (CIM polimixina B 1 mg/L; CIM meropenem 8 mg/L) As combinações de polimixina B com tigeciclina foram sinérgicas apenas na concentração de polimixina B de 0,125 mg/L para cepa produtora de OXA-48-like (CIM polimixina B 0,25 mg/L; CIM tigeciclina 2 mg/L) e na concentração de 1 mg/L para a cepa produtora de NDM. Para a cepa NPC (CIM polimixina B 0,5 mg/L; CIM tigeciclina 4 mg/L; CIM meropenem 4 mg/L), apenas a tripla combinação com polimixina B (1 mg/L), tigeciclina e meropenem apresentou atividade sinérgica. A combinação de dois carbapenêmicos não apresentou atividade sinérgica para nenhum isolado, porém, quando acrescentado tigeciclina ao esquema, observou-se sinergismo no isolado produtor de OXA-48-like, o que leva ao questionamento da efetividade da terapia “carbapenem suicida”. Para o isolado produtor de KPC e com padrão de resistência a polimixina B, nenhuma das combinações testadas apresentou sinergismo. Esta situação é bastante preocupante devido à alta prevalência de infecções por bactérias produtoras de KPC nos hospitais brasileiros, juntamente com as crescentes taxas de resistência as polimixinas. / Due to the increase in microbial resistance, combinations of antimicrobials are increasingly being used to improve the therapeutic response. The objective of this study was to compare the activity of polymyxin B alone and in combination with tigecycline and carbapenem (ertapenem and meropenem) against to carbapenem-resistant Enterobacter sp isolates. Four isolates were selected, three were carbapenemase-producing (KPC, NDM, OXA-48-like) and a non-carbapenemase-producing (NCP). The evaluation of synergistic antimicrobial activity was performed by time-kill assay with the following concentrations of each antimicrobial: tigecycline 1mg/L, meropenem 1mg/L and ertapenem 0.5mg/L, which correspond to the breakpoints of CLSI (2016). For polymyxin B, different concentrations were used according to the susceptibility profile of the isolate: for susceptible isolates, it was used 0.5x; 1x and 2x the MIC of the isolate, for the resistant isolates it was used 0.5x; 1x and 2x the breakpoint of CLSI (2 mg/L). The combination with reduction ≥ 2 logs of the initial inoculum compared to the most active antimicrobial alone was considered synergies. Combinations of polymyxin B at different concentrations (0.5; 1 and 2 mg/L) with meropenem showed synergistic activity for the NDM-producing isolate (MIC polymyxin B 1 mg/L, MIC meropenem 8 mg/L) Combinations of polymyxin B with tigecycline were synergistic only at the concentration of polymyxin B of 0.125 mg/L for the OXA-48-like-producing isolate (MIC polymyxin B 0.25 mg/L, MIC tigecycline 2 mg/L) and at the concentration of 1 mg/L for the NDM-producing isolate. For the NCP isolate (MIC polymyxin B 0.5 mg/L; MIC tigecycline 4 mg/L; MIC meropenem 4 mg/L), only the triple combination of polymyxin B (1 mg/L) plus tigecycline and meropenem presented synergistic activity. The combination of two carbapenems was not synergic for the four isolates; however, when tigecycline was added to the regimen, synergies for the OXA-48-like-producing isolate were observed. Therefore, the so called, "carbapenem suicide" therapy was not effective in vitro against our isolates. For the KPC-producing isolate that it is polymyxin B resistant, none of the combinations tested showed synergies. This situation is very worrisome due to high prevalence of infections by KPC-producing in the Brazilian hospitals, associate with the increasing rates of polymyxins resistance.

Enterobactérias como Klebsiella pneumoniae e Enterobacter spp. estão entre as principais causas de infecções hospitalares e estão frequentemente associadas à produção da enzima Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC). A emergência de isolados produtores desta e de outras carbapenemases é um grave problema de saúde pública uma vez que as opções terapêuticas tornam-se extremamente limitadas. As polimixinas frequentemente constituem uma das poucas opções disponíveis, porém têm sido associadas a menor eficácia clínica, maior mortalidade e toxicidade. Além disso, há descrição in vitro da emergência de subpopulações heterorresistentes de isolados expostos a esta droga. Neste contexto, muitos estudos têm avaliado a terapia combinada como alternativa e a utilização das polimixinas com outras classes de antimicrobianos tem mostrado resultados mais eficazes em comparação às monoterapias no tratamento de infecções causadas por bactérias multirresistentes, como aquelas produtoras KPC. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de combinações entre polimixina B (PMB) com a tigeciclina (TGC) e com os carbapenêmicos imipenem (IPM) e meropenem (MEM) contra enterobactérias produtoras de KPC-2 pelo método de Time Kill Curves - TKC (Curva de Tempo-Morte). Os isolados foram previamente caracterizados como produtores de KPC-2 e incluíram seis clones de três espécies distintas, sendo dois isolados de K. pneumoniae (KP), dois de Enterobacter cloacae (EC) e dois de Serratia marcescens (SM), provenientes de banco de amostras. A PMB foi testada em concentrações de 0,5, 1,0 e 2,0 μg/mL, enquanto os carbapenêmicos e TGC foram testados a uma concentração fixa de 4,0 e 1,0 μg/mL, respectivamente. Os tubos contendo o inóculo e antibióticos foram incubados a 35 °C e uma alíquota foi semeada em placa de ágar sangue nos tempos: 0, 0,25, 1, 2, 4, 8, 12 e 24 horas, para a contagem das colônias. Os resultados foram interpretados conforme as seguintes definições: i) atividade bactericida = redução ≥ 3 log10 na contagem total de unidades formadoras de colônia (UFC)/mL comparado ao inóculo inicial; ii) atividade bacteriostática = manutenção ou redução < 3 log10 na contagem total de UFC/mL comparado ao inóculo original; iii) sinergismo = diminuição ≥ 2 log10 na contagem total de UFC/mL entre a combinação de antimicrobianos e o agente mais ativo, após 24 horas de incubação. De acordo com nossos resultados, IPM, MEM e TGC não apresentaram efeito bacteriostático ou bactericida quando testados como única droga contra todos os isolados produtores de KPC-2. Todas as combinações de antibióticos mostraram sinergismo com atividade bactericida ou, pelo menos, um efeito bacteriostático para todos os isolados testados, sendo as combinações mais efetivas aquelas onde a de PMB foi usada nas concentrações de 1,0 e 2,0 μg/mL e combinada aos carbapenêmicos. Embora tenham sido observadas concentrações inibitórias mínimas elevadas para PMB contra os isolados de SM, para ambas as cepas houve sinergismo quando a PMB foi combinada a IPM e MEM. Nossos resultados confirmam a superioridade das combinações de antimicrobianos em comparação às monoterapias e sugerem que, a PMB combinada com carbapenêmicos ou TCG pode ser uma opção terapêutica eficaz para o tratamento de infecções causadas por isolados de enterobactérias produtores de KPC-2. / Enterobacteria such as Klebsiella pneumoniae and Enterobacter spp. are among the leading causes of nosocomial infections and are often associated with Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) production. The emergence of KPC and other carbapenemases is a serious public health problem due to the limited therapeutic. Polymyxins often constitute one of the few options available, but it have been associated with lower clinical efficacy, toxicity and increased mortality. Moreover, several studies have demonstrated the emergence of heteroresistant subpopulations when isolates are exposed to this drug. In this context, some authors have evaluated the combined therapy as an alternative and the use of polymyxins with other classes of antibiotics have shown to be more effective compared to the monotherapies for the treatment of infections caused by multiresistant bacteria. Therefore, the aim of this study was to evaluate the performance of polymyxin B (PMB) with carbapenems imipenem (IPM) and meropenem (MEM) and tigecycline (TGC) combinations against KPC-2 producing Enterobacteriaceae by Time Kill Curves method. Isolates were previously characterized as KPC-2 producing comprising six distinct clones that included: two K. pneumoniae (KP), two Enterobacter cloacae (EC) and two Serratia marcescens (SM). PMB was tested at concentrations 0,5, 1,0 and 2,0 μg/mL, whereas carbapenems and TGC were tested at a fixed concentration of 4.0 and 1.0 μg/mL, respectively. Tubes with inoculum and antibiotics were incubated at 35 °C and an aliquot was plated on blood agar plates at times: 0, 0.25, 1, 2, 4, 8, 12 and 24 hours for counting colonies. The results were interpreted according to the following definitions: i) bactericidal activity = ≥ 3 log10 reduction in total count of colony forming units (CFU)/mL compared to the initial inoculum; ii) bacteriostatic activity = maintenance or reduction < 3 log10 in total count of CFU/mL compared to the original inoculum; iii) synergism = ≥ 2 log10 decrease in total count of CFU/ml between the combination and the most active antimicrobial agent after 24 hours of incubation. According to our results, IPM, MEM and TGC showed no bacteriostatic or bactericidal effects when tested as a single drug against all KPC-2-producing isolates. All combinations of antibiotics showed synergism with bactericidal activity or at least, a bacteriostatic effect for all the six isolates. The more effective combinations were those that PMB was used at 1,0 and 2,0 μg/mL, combined with carbapenems. Although high minimum inhibitory concentrations were observed for PMB against isolates of SM, for both strains, synergism was observed when PMB was combined with IPM and MEM. Our results confirm the superiority of antimicrobial combinations compared to monotherapies and suggest that PMB combined with carbapenem or TCG can be an effective therapeutic option for the treatment of infections caused by KPC-2-producing Enterobacteriaceae.

Submitted by MARIA LAURA VIOLA AUGUSTO (marialauraa@gmail.com) on 2018-06-15T17:16:40Z No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-06-15T18:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T18:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) Previous issue date: 2018-05-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O controle da broca da cana, Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae), pode ser feito pela aplicação de inseticidas químicos, mas o uso dessa tática de manejo pode resultar em danos ambientais e ao homem. De forma alternativa e com efeitos negativos reduzidos, o manejo de D. saccharalis e outros insetos-praga pode ser feito pela utilização do entomopatógeno Bacillus thuringiensis. Além do uso de formulações de B. thuringiensis para o controle de pragas, um ou mais genes que codificam proteínas inseticidas Cry e Vip de B. thuringiensis estão presentes nas plantas transgênicas com resistência a insetos comercialmente disponíveis no Brasil. Apesar de alta adoção, efeitos colaterais reduzidos e eficiência das plantas Bt, o uso desta tecnologia pode resultar na seleção de populações de insetos resistentes às plantas transgênicas. Por isso, a busca por novas proteínas e combinações de proteínas com diferentes modos de ação para retardar a evolução da resistência deve ser constante. Nesse cenário, uma quitinase de B. thuringiensis apresenta potencial para ser incorporada em uma nova geração de plantas transgênicas. Quitinases são enzimas que apresentam domínios catalíticos para hidrólise de quitina e domínios ligantes em quitina (CBD) que podem estar envolvidos com a atividade inseticida. A atividade inseticida das quitinases é relacionada com a desestruturação da membrana peritrófica dos insetos e consequente perda de suas propriedades e funções. Além da descoberta de proteínas inseticidas com diferentes modos de ação, é de interesse que essas apresentem interações positivas com outras proteínas inseticidas. No presente trabalho, duas formas de uma quitinase de B. thuringiensis - ChiΔSP (sem o peptídio sinal) e ChiΔSP.CBD (sem o peptídio sinal e sem o domínio ligante em quitina) - foram produzidas de forma heteróloga em Escherichia coli para avaliações bioquímicas e biológicas sobre D. saccharalis. Ensaios bioquímicos das enzimas ChiΔSP e ChiΔSP.CBD indicam que a atividade quitinolítica sobre quitina coloidal de ChiΔSP (3,07±0,15 U/nmol) foi maior que de ChiΔSP.CBD (1,83±0,06 U/nmol), a ligação de ChiΔSP à quitina coloidal também foi superior à ligação de ChiΔSP.CBD e as maiores atividades (60-100% da atividade total) de ChiΔSP e ChiΔSP.CBD foram detectadas a 30 e 40°C em uma ampla faixa de pH (4,0-9,0). Após estimar a CL50 da proteína Vip3Aa42 sobre lagartas neonatas de D. saccharalis em 352,132 ng/cm2 de dieta, foram avaliadas interações entre Vip3Aa42 e ChiΔSP ou ChiΔSP.CBD. Os resultados indicam que a adição isolada de 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP ou ChiΔSP.CBD não resultou na mortalidade de lagartas de D. saccharalis. A combinação da CL50 de Vip3Aa42 com 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP apresentou efeito sinérgico para mortalidade das lagartas (mortalidade de 90%), mas nenhum efeito (aditivo, sinérgico ou antagônico) foi observado para a combinação da CL50 de Vip3Aa42 com 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP.CBD. A ausência do CBD em ChiΔSP.CBD e consequentes alterações bioquímicas impediu sinergismo de ChiΔSP.CBD com Vip3Aa42 sobre lagartas de D. saccharalis. / Chemical control is applied to manage the sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae). However, this control tactic may result in great damages to the environment and non-target species, including men. Alternativelly, the use of the entomopathogen Bacillus thuringiensis can be made to manage D. saccharalis and other insect pests with reduced undisarable side effects. Beyond the use of formulations of B. thuringiensis for pest control, one or more genes of insecticidal proteins from B. thuringiensis such as Cry and Vip are incorporated into commercially available transgenic plants with insect resistance in Brazil. Despite of the high adoption rate, reduced side effects, and high efficency, the intensive use of this technology may result in the selection of insect-resistant populations to transgenic plants. For this reason, the search for new genes with different modes of action to delay the evolution of resistance must be constant. In this scenario, a chitinase from B. thuringiensis has potential to be incorporated into a new generation of transgenic plants. Chitinases are enzymes of the family of glycosyl hydrolases which catalyze the hydrolysis of chitin. Chitinases present catalytic domains responsible for the hydrolysis of chitin and chitin-binding domains (CBD), both associated to insecticidal activity. Insecticidal activity of chitinases is related to the disruption of the peritrophic membrane of insects, which results in the loss of properties and functions of this structure. In addition to the discovery of insecticidal proteins with different modes of action, positive interactions with other insecticidal proteins is desirable for pest management. In the present work, two forms of a chitinase of B. thuringiensis - ChiΔSP (without signal peptide) and ChiΔSP.CBD (without signal peptide and without the chitin-binding domain) - were produced by heterologous expression in Escherichia coli for biochemical and biological analyses. Chitinolytic activity of ChiΔSP (3.07 ± 0.15 U/nmol) was higher than that observed for ChiΔSP.CBD (1.83 ± 0.06 U/nmol) towards colloidal chitin. The binding of ChiΔSP to colloidal chitin was also higher than that observed for ChiΔSP.CBD, and the ChiΔSP or ChiΔSP.CBD chitinolytic activity (60-100% of total chitinolytic activity) was detected at 30 and 40°C in a broad pH range (4.0-9.0). After estimating the LC50 of the Vip3Aa42 protein at 352,132 ng/cm2 of diet, interactions between combinations of Vip3Aa42 and ChiΔSP or ChiΔSP.CBD were evaluated. Results indicate that the adition of 2,41 nmol/cm2 of ChiΔSP or ChiΔSP.CBD do not result in larval mortality of D. saccharalis. The combination of the LC50 of Vip3Aa42 with 2,41 nmol/cm2 nmol of ChiΔSP resulted in a synergic effect (mortality of 90%), but no effect (aditive, sinergic or antagonic) was observed when the LC50 of Vip3Aa42 was combined to 2,41 nmol/cm2 nmol of ChiΔSP.CBD. Lack of CBD in ChiΔSP.CBD resulted in biochemical changes in this form of B. thuringiensis chitinase which impacted on the sinergic effect of this protein with Vip3Aa42 against D. saccharalis. / CNPq: 140093/2015-0

Submitted by Inácio Mateus Assane null (inaciomateusassane@gmail.com) on 2018-03-13T16:40:15Z No. of bitstreams: 1 Versão Final da Dissertação_Inácio Mateus Assane.pdf: 2500612 bytes, checksum: e7b1dcaa29bfec4105b34a055b4a403d (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-03-16T17:46:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 assane_im_me_jabo.pdf: 2500612 bytes, checksum: e7b1dcaa29bfec4105b34a055b4a403d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T17:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 assane_im_me_jabo.pdf: 2500612 bytes, checksum: e7b1dcaa29bfec4105b34a055b4a403d (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os surtos de bacterioses na piscicultura são imprevisíveis, por essa razão é necessário dispor de opções terapêuticas eficazes para reduzir a morbidade e mortalidade. Para que a terapia seja eficaz, a escolha do antimicrobiano deve se basear nas informações farmacocinéticas do fármaco no hospedeiro, nas condições de produção e na sensibilidade do patógeno. No Brasil, atualmente só dois antimicrobianos são legalizados para uso na aquicultura, a oxitetraciclina (OTC) e o florfenicol (FFC), os quais muitas vezes são ineficazes. Destes, somente o FFC é autorizado para tratar bacterioses em tilápia-do-Nilo, a espécie mais produzida no país. Este cenário nos levou a investigar a atividade antimicrobiana do tianfenicol (TAF) contra as principais bactérias patogênicas de peixes cultivados no Brasil. Foi determinada a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM) do TAF para 49 cepas isoladas de surtos de bacteriose ocorridos no período 2011 a 2017 em três estados. Adicionalmente, avaliou-se a atividade antimicrobiana do TAF (G1: 10 mg/kg), do FFC (G2: 10 mg/kg) e da combinação do TAF com o FFC (G3: TAF+FFC: 5 + 2,5 mg/kg e G4: 2,5 + 1,25 mg/kg) no tratamento de aeromonose em tilápia-do-Nilo experimentalmente infectadas com Aeromonas hydrophila. Como resultado do estudo in vitro, mais da metade das cepas testadas foram sensíveis ao TAF, sendo que os gêneros Aeromonas, Lactococcus e Vibrio foram os mais sensíveis. No estudo in vivo, o TAF foi eficaz no tratamento da aeromonose em tilápia-do-Nilo, tanto isolado como combinado. Os grupos G1, G2, G3, G4 e o controle apresentaram uma taxa de sobrevivência de 88,33 ± 11,55%; 70 ± 10%; 73,33 ± 11,55%; 85,93 ± 5,13% e 3,33 ± 5,77%, respectivamente, sendo todos diferentes do controle (p < 0,001). Os resultados do estudo sugerem que o TAF pode ser uma boa opção de tratamento de aeromonose, lactococose e vibriose em peixes. Além disso, a combinação do TAF com o FFC apresentou um efeito sinérgico, mostrando que é possível reduzir a quantidade de antimicrobiano e obter o mesmo efeito terapêutico. / Outbreaks of bacterial diseases in fish farm are unpredictable; therefore, it is necessary to have effective therapeutic options to reduce the morbidity and mortality. For effective therapy, the anticipated pharmacokinetics and antibacterial activity of the antimicrobial in the target fish species under the given conditions must be considered before decide which antimicrobial to use. In Brazil, only two antimicrobials are approved for use in aquaculture, oxytetracycline (OTC) and florfenicol (FFC), which are often innefective. Moreover, only FFC is approved for use to treat bacterial diseases in Nile tilapia, the main specie in Brazil. This scenario led us to investigate the antibacterial activity o thiamphenicol (TAP) against the main bacteria infecting fishes in Brazil. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of TAP were determined for 49 strains isolated from diseases outbreaks registered during 2011 – 2017 in three States. Additionally the antibacterial activity of TAP (10 mg kg-1), FFC (10 mg kg-1) and TAF combined with FFC (G3: TAF+FFC: 5 + 2.5 mg kg-1 e G4: 2.5 + 1.25 mg kg-1) against Aeromonas hydrophila in Nile tilapia aeromoniosi models were evaluated. More than half of the tested strains were in vitro sensitive to TAP, being TAP highly potent against Aeromonas, Lactococcus, and Vibrio. The in vivo therapy with TAP alone and combined with FFC was effective to treat aeromoniosis in Nile tilapia. Groups G1, G2, G3, G4 and control had survival rate of 88.33 ± 11.55%; 70 ± 10%; 73.33 ± 11.55%; 85.93 ± 5.13% e 3.33 ± 5.77%, respectively, all being different from the control (p < 0,001). These findings suggest the potential of TAP as a treatment option for aeromoniosis, lactococcosis and vibriosis. The combination of TAF and FFC has a synergy effect, showing that it is possible to reduce the amount of antimicrobial while maintaining the therapeutic effectiveness. / 190049/2015-4