Orientador: Saulo Santesso Garrido / Coorientador: Marlus Chorilli / Banca: Fernando Rogério Pavan / Banca: Eduardo Festozo Vicente / Resumo: Atualmente aproximadamente 75-88% das infecções fúngicas são causadas por espécies de Candida, que geram um custo de 1,7 bilhões de dólares para a saúde pública, somente nos EUA. Candida albicans é o principal microrganismo causador da candidíase bucal, uma infecção da mucosa oral do organismo humano. A patogenicidade dessa espécie está relacionada com a formação de biofilmes, que agem como um revestimento impermeável e protetor, e tornam o microrganismo resistente a medicamentos convencionais. Neste caso, os antifúngicos mais comumente utilizados, não apresentam ação eficaz. Por esse motivo, a busca por novas opções de tratamento e por novos medicamentos está em constante desenvolvimento, principalmente na área da biotecnologia. Um exemplo disso são os peptídeos antifúngicos da família das Histatinas, entre eles a Histatina-5. Trata-se de um peptídeo naturalmente encontrado na saliva humana, mas que sofre rápida degradação quando presente na cavidade bucal, que é seu local de ação. Diante disto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de lipossomas de diferentes composições lipídicas, na intenção de proteger o peptídeo e melhorar sua ação, preservando seu potencial antifúngico. Para isso foi sintetizado o peptídeo 0WHistatina-5, um análogo do peptídeo Histatina-5, que contém o aminoácido triptofano em sua sequência. Foi utilizado o método de síntese em fase sólida, seguido de clivagem e purificação, com confirmação da massa molecular utilizando HPLC e ESI-MS. Os liposs... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, approximately 75-88% of fungal infections are caused by Candida species, which generate a cost of $ 1.7 billion for public health in the US. Candida albicans is the main microorganism that causes oral candidiasis, an infection of the oral mucosa of the human organism. The pathogenicity of this species is related to the formation of biofilms, which act as an impermeable and protective coating, and make the microorganism resistant to conventional drugs. In this case, the most commonly used antifungals, have no effective action. For this reason, the search for new treatment options and new drugs is in constant development, especially in the biotechnology area. The antifungal peptides of the Histatin family, including Histatin-5, are an example. The Histatin-5 is a peptide naturally found in human saliva, but it undergoes rapid degradation when present in the oral cavity, which is its place of action. For this reason, this work aimed at developing liposomes of different lipid compositions, in order to protect the peptide, improve its action, and preserve its antifungal potential. For this, the peptide 0WHistatin-5, an analog of the peptide Histatin-5, was synthesized, which contains the amino acid tryptophan in its sequence. Therefore, the peptide was synthesized manually by the solid phase synthesis method, followed by cleavage and purification. The molecular weight was confirmed by using HPLC and ESI-MS. The liposomes were produced by the lipid film hydration method,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:13Z : No. of bitstreams: 1 000825954_20160327.pdf: 381173 bytes, checksum: 1f527327352e8d939bbd93c0c5f312a4 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-03-28T13:37:45Z: 000825954_20160327.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-28T13:38:49Z : No. of bitstreams: 1 000825954.pdf: 2204290 bytes, checksum: 6ac547658b82ffdb90ca01093a7eb969 (MD5) / Versões diméricas dos peptídeos antimicrobianos (PAMs) Aureína 1.2 (AU) e Magainina 2 (MG2) foram sintetizadas e avaliadas em relação à influência da dimerização e da posição do linker (N- ou C- terminal) na estrutura e atividade biológica. Em solução aquosa, o peptídeo AU não apresentou estrutura secundária definida. Por sua vez, os dímeros (AU)2K e E(AU)2 apresentaram uma estrutura helicoidal. Em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram uma estrutura tipo α-hélice. Estudos preliminares de atividade hemolítica e vazamento de carboxifluoresceína mostraram que a atividade do peptídeo AU é dependente da concentração. No entanto, para as versões diméricas este efeito foi menos pronunciado. Isto sugeriu que a dimerização muda o mecanismo de ação, o que logo foi confirmado por diferentes técnicas biofísicas (microscopia de contraste, calorimetria de titulação isotérmica, dicroísmo circular e vazamento de carboxifluoresceína). Em relação à atividade antimicrobiana, as versões diméricas tiveram uma diminuição da atividade contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans quando comparadas com o monômero. Entretanto, os dímeros apresentaram a capacidade de agregar células de C. albicans. Empregando técnicas espectroscópicas (dicroísmo circular e fluorescência), foi evidenciado que o dímero (AU)2K interage com mananos, o principal componente da parede celular de C. albicans. Esta interação não foi observada para o monômero. Em função destes resultados, foi proposto um modelo pelo qual o dímero interage com os mananos, levando à agregação das células de levedura. Em um segundo bloco o peptídeo MG2 foi estudado. Em solução aquosa, o peptídeo MG2 e as duas versões diméricas não apresentaram estrutura secundária definida. Por sua vez, em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram... / Dimeric versions of the antimicrobial peptides (AMPs) Aurein 1.2 (AU) and Magainin 2 (MG2) were synthesized and evaluated for the influence of dimerization and the position of the linker (N- or C-terminal) in the structure and biological activity. In aqueous solution, AU showed no defined secondary structure. On the other hand, the dimers (AU)2K and E(AU)2 showed a helical structure. In the presence of membrane mimetics, the three peptides acquired a α-helix structure. Preliminary studies of hemolytic activity and leakage of carboxyfluorescein showed that the activity of AU is concentration dependent. However, this effect was less pronounced for the dimeric versions. This suggested that dimerization would change the mechanism of action, a fact that was confirmed by different biophysical techniques (contrast microscopy, isothermal titration calorimetry, circular dichroism and leakage of carboxyfluorescein). Regarding antimicrobial activity, dimeric versions had a marked decrease in activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans when compared to the monomer. However, dimers showed the ability to aggregate cells of Candida albicans. Using spectroscopic techniques (circular dichroism and fluorescence), it was shown that (AU)2K interacts with mannans molecules, the main component of the cell wall of C. albicans. This interaction was not observed for the monomer. Based on these results, a model has been proposed by which the dimer interacts with mannans, leading to aggregation of the yeast cells. In a second part, MG2 was studied. In aqueous solution MG2 and the two dimeric versions showed no defined secondary structure. However, in the presence of membrane mimetics, all three peptides have acquired helical structure. The results showed that the N-terminal dimerization did not affect the biological activity of the peptide MG2. On the other hand, the peptide (MG2)2K showed...

Orientador: Daniela Leal Zandim-Barcelos / Banca: Joni Augusto Cirelli / Banca: Flávia Aparecida Chaves Furlaneto Messora / Resumo: Os peptídeos antimicrobianos são componentes da resposta imune inata, que apresentam propriedades imunomodulatórias adjuntas às propriedades antimicrobianas e, portanto, podem ter um papel chave na susceptibilidade ou resistência a doenças na cavidade oral.O propósito deste estudo foi investigar a influência do tabagismo sobre os níveis dos peptídeos antimicrobianos, alfa-defensinas (HNP 1-3) e LL-37, no fluido crevicular gengival de pacientes com periodontite crônica, e avaliar a relação destes peptídeos com saúde e doença periodontal. Um total de 40 pacientes com periodontite crônica, sendo 20 fumantes e 20 não fumantes, e 20 pacientes periodontalmente saudáveis foram incluídos no estudo. Os parâmetros clínicos avaliados foram: profundidade de sondagem, sangramento à sondagem, nível clínico de inserção, Índice de placa visível e Índice de sangramento gengival. Amostras de fluido crevicular gengival foram coletadas com tiras de papel absorvente e o volume mensurado com Periotron. Nos pacientes com periodontite crônica, foram coletadas amostras de sítios sadios e doentes. A quantificação da LL-37 e HNP 1-3 foi realizada pela técnica ELISA sanduíche.Os níveis de LL-37 e HNP 1-3 foram menores tanto nos sítios sadios como nos sítios doentes de pacientes fumantes em comparação com os não fumantes, sendo essas diferenças significativas exceto para os níveis de LL-37 nos sítios sadios (p<0,05). Os sítios doentes dos pacientes fumantes e não fumantes com periodontite crônica mostrar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Antimicrobial peptides are components of the innate immune response that have immunomodulatory properties adjuncts to the antimicrobial properties and, therefore, may have a key role in susceptibility or resistance to diseases in the oral cavity. The purpose of this study was to investigate the influence of smoking on the levels of antimicrobial peptides, alpha-defensins (HNP 1-3) and LL-37 in the gingival crevicular fluid of patients with chronic periodontitis, and evaluate the relationship of these peptides with health and periodontal disease. A total of 40 patients with chronic periodontitis, 20 smokers and 20 non-smokers, and 20 periodontally healthy patients were included in the study. The clinical parameters evaluated were probing depth, bleeding on probing, clinical attachment level, visible plaque index and gingival bleeding index. Samples of gingival crevicular fluid were collected with absorbent paper strips and the volume measured on Periotron. In patients with chronic periodontitis, samples of healthy and diseased sites were collected. The quantification of LL-37 and HNP 1-3 was carried out by sandwich ELISA tecnique. The levels of LL-37 and HNP 1-3 were lower both in healthy sites such as diseased sites in smokers compared to non-smokers, those with significant differences except for the LL-37 levels in healthy sites (p<0.05). Diseased sites of smokers and non-smokers with chronic periodontitis patients showed higher levels of LL-37 and lower levels of HNP 1-3 th... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Eduardo Maffud Cilli / Banca: Reinaldo Marchetto / Banca: Carla Raquel Fontana / Banca: Ilana Lopes Baratella da Cunha Camargo / Banca: Kátia Regina Perez / Resumo: Versões diméricas dos peptídeos antimicrobianos (PAMs) Aureína 1.2 (AU) e Magainina 2 (MG2) foram sintetizadas e avaliadas em relação à influência da dimerização e da posição do linker (N- ou C- terminal) na estrutura e atividade biológica. Em solução aquosa, o peptídeo AU não apresentou estrutura secundária definida. Por sua vez, os dímeros (AU)2K e E(AU)2 apresentaram uma estrutura helicoidal. Em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram uma estrutura tipo α-hélice. Estudos preliminares de atividade hemolítica e vazamento de carboxifluoresceína mostraram que a atividade do peptídeo AU é dependente da concentração. No entanto, para as versões diméricas este efeito foi menos pronunciado. Isto sugeriu que a dimerização muda o mecanismo de ação, o que logo foi confirmado por diferentes técnicas biofísicas (microscopia de contraste, calorimetria de titulação isotérmica, dicroísmo circular e vazamento de carboxifluoresceína). Em relação à atividade antimicrobiana, as versões diméricas tiveram uma diminuição da atividade contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans quando comparadas com o monômero. Entretanto, os dímeros apresentaram a capacidade de agregar células de C. albicans. Empregando técnicas espectroscópicas (dicroísmo circular e fluorescência), foi evidenciado que o dímero (AU)2K interage com mananos, o principal componente da parede celular de C. albicans. Esta interação não foi observada para o monômero. Em função destes resultados, foi proposto um modelo pelo qual o dímero interage com os mananos, levando à agregação das células de levedura. Em um segundo bloco o peptídeo MG2 foi estudado. Em solução aquosa, o peptídeo MG2 e as duas versões diméricas não apresentaram estrutura secundária definida. Por sua vez, em presença de miméticos de membrana, os três peptídeos adquiriram... / Abstract: Dimeric versions of the antimicrobial peptides (AMPs) Aurein 1.2 (AU) and Magainin 2 (MG2) were synthesized and evaluated for the influence of dimerization and the position of the linker (N- or C-terminal) in the structure and biological activity. In aqueous solution, AU showed no defined secondary structure. On the other hand, the dimers (AU)2K and E(AU)2 showed a helical structure. In the presence of membrane mimetics, the three peptides acquired a α-helix structure. Preliminary studies of hemolytic activity and leakage of carboxyfluorescein showed that the activity of AU is concentration dependent. However, this effect was less pronounced for the dimeric versions. This suggested that dimerization would change the mechanism of action, a fact that was confirmed by different biophysical techniques (contrast microscopy, isothermal titration calorimetry, circular dichroism and leakage of carboxyfluorescein). Regarding antimicrobial activity, dimeric versions had a marked decrease in activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Càndida albicans when compared to the monomer. However, dimers showed the ability to aggregate cells of Candida albicans. Using spectroscopic techniques (circular dichroism and fluorescence), it was shown that (AU)2K interacts with mannans molecules, the main component of the cell wall of C. albicans. This interaction was not observed for the monomer. Based on these results, a model has been proposed by which the dimer interacts with mannans, leading to aggregation of the yeast cells. In a second part, MG2 was studied. In aqueous solution MG2 and the two dimeric versions showed no defined secondary structure. However, in the presence of membrane mimetics, all three peptides have acquired helical structure. The results showed that the N-terminal dimerization did not affect the biological activity of the peptide MG2. On the other hand, the peptide (MG2)2K showed... / Doutor

Orientador: Marcos Antonio Machado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T04:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 InuiKishi_RosangelaNaomi_D.pdf: 6372359 bytes, checksum: 51a90b9672af7cb590a1b270d3bc5d18 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A cultura do citros tem sido afetada por diversos patógenos como Xylella fastidiosa (Xf), Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) e Candidatus Liberibacter asiaticus (CaLas). Para o controle desses são necessárias grandes quantidades de defensivos agrícolas. Neste contexto, são importantes novas estratégias de manejo sustentável, como o uso de peptídeos antimicrobianos (PAM), que podem controlar o crescimento desses patógenos. Assim, foi realizada uma prospecção de sequências codificantes de peptídeos no banco de sequências expressas de citros (CitEST), e além disso, peptídeos descritos na literatura com atividade antimicrobiana foram utilizados. Para verificar a ação dos PAMs sobre os micro-organismos deste estudo, testes in vitro contendo os PAMs e patógenos foram realizados. Entre os PAMs avaliados in vitro CJ0714, EC0604, SC0902 e o PAM de citros PE1105 apresentaram atividade bactericida sobre Xcc e S. meliloti (bactéria utilizada por ser filogenéticamente próxima a CaLas) e bacterioestática para Rhizobium radiobacter. Todos os peptídeos avaliados in vitro para Xcc, tiveram suas atividades avaliadas em folha destacada, sob condições controladas, e em plantas acondicionadas em casa de vegetação. Os resultados em folha destacada corroboram com os dados obtidos in vitro. Em casa de vegetação os resultados com os PAMs CJ0714, AR0610 e PE1105 não foram semelhantes com os obtidos em testes in vitro e em folhas destacadas. Apesar disso, houve redução de sintomas em comparação com o controle positivo (somente a bactéria). Isso pode ter ocorrido devido a fatores e compostos presentes na planta e a instabilidade dos PAMs em condições mais próximas às naturais. Os PAMs que apresentaram resultados promissores in vitro e em folha destacada ou em trabalhos prévios foram clonados no vetor do CTV (Vírus da tristeza do citros) para avaliação da expressão transiente e sua ação sobre CaLas. Apesar dos resultados satisfatórios nos experimentos anteriores, não foram verificados efeitos destes PAMs sobre a população de CaLas quando expressos através do vetor viral do CTV. No entanto, pode-se observar redução da frequência de CaLas no inseto vetor Diaphorina citri alimentado em plantas com o PAM PE1106, já que o patógeno pode ser transmitido de modo transovariano de uma geração à outra do inseto. Nenhum peptídeo avaliado foi eficiente sobre o crescimento de Xf. Para avaliar o efeito dos PAMs sobre micro-organismos endofíticos foi utilizado Methylobacterium sp., sendo observado que os PAMs apresentaram atividade sobre esta bactéria. Testes para verificar a citotoxicidade dos PAMs para humanos foram realizados. O teste de hemólise permite verificar a atividade do peptídeo sobre eritrócito humano. Os PAMs que apresentaram as menores atividades hemolíticas foram SC0902, PE1105 e PE1106. Além disso, foi verificada a proliferação de linfócitos e desgranulação de mastócitos. Os PAMs CJ0714 e EC0604 apresentaram linfoproliferação e somente os PAMs PE1105 e PE1106, obtidos de citros, não induziram desgranulação de mastócitos. O PAM SC0902 apresentou bons resultados para a atividade antimicrobiana, mas induziu a desgranulação de mastócitos. Dessa forma, este trabalho apresenta o PAM, PE1105 como potencial para o controle desses patógenos bacterianos de citros, pois este apresentou atividade antimicrobiana e nenhum efeito citotóxico sobre células humanas / Abstract: The citrus culture has been affected by various pathogens such as, Xylella fastidiosa (Xf), Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) and Candidatus Liberibacter asiaticus (CaLas).To control these pathogens, large quantities of pesticides are needed. In this context, are important new strategies for sustainable management, such as the use of antimicrobial peptides (PAM), which can control the growth of these pathogens. Here we have prospected at coding peptide sequences in the citrus database of expressed sequence (CitEST) and used other peptides previously tested. To verify the AMPs action on the microorganisms, in vitro tests were performed. Among the peptides evaluated in vitro, CJ0714, EC0604, SC0902 and PE1105 - citrus peptide showing bactericidal activity against Xcc and S. meliloti (phylogenetically close to CaLas) and bacteriostatic effect on Rhizobium radiobacter. All peptides evaluated in vitro for Xcc, had their activities evaluated in a detached leafs, under controlled conditions, and plants placed in the greenhouse. The results in detached leaf results corroborated with the in vitro data. In the greenhouse, results for CJ0714, AR0610 and PE1105 peptides were not similar with those obtained in vitro and in detached leaf. Nevertheless, the presence of symptoms was reduced as compared with the positive control (bacteria only). This may be due to factors and compounds present in the plant and to the instability of the peptide at conditions close to the natural ones. Peptides that showed promising results in vitro and in detached leaf or in previous works were cloned into the CTV (Citrus Tristeza Virus) vector to evaluate the transient expression and its action on CaLas. Despite the satisfactory results in previous experiments, it was not possible to observe the PAM effect on CaLas population when expressed through CTV vector. Nevertheless, reduction of the frequency of the bacteria in the insect vector was observed when Diaphorina citri fed on plants with AMP PE1106, since the pathogen can be transmitted from one generation to another by transovarial mode. None peptides evaluated was efficiently on the growth of Xf. To evaluate the effects of the AMPs on endophytic microorganisms, Methylobacterium sp. was used and it was observed that peptides exhibit activity against this bacterium. Tests to check the cytotoxicity of these AMPs for humans were performed. The hemolysis test allows checking the activity of the peptide on human erythrocyte. The AMPs that showed the lowest hemolytic activities were SC0902, PE1105 and PE1106. Furthermore, we noticed the proliferation of lymphocytes and mast cell desgranulation. Thus, this work presents PAM, PE1105 as potential for the control of these bacterial pathogens of citrus because it showed antimicrobial activity and no cytotoxic effect on human cells / Doutorado / Bioquimica / Doutora em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Daniela Leal Zandim-Barcelos / Resumo: Peptídeos antimicrobianos (PAMs) são importantes componentes da resposta do hospedeiro contra patógenos invasores. Além da ação antimicrobiana direta, podem também participar na modulação do sistema imune. No entanto, o papel dos PAMs na etiopatogênese da doença periodontal e os fatores de risco que podem influenciar sua expressão na cavidade bucal ainda não se encontram totalmente elucidados. Dessa forma, os objetivos do presente estudo foram: (1) avaliar a influência do tabagismo nos níveis de LL-37 e HNP 1-3 no fluido crevicular gengival (FCG) de pacientes com periodontite e investigar a associação entre os níveis destes PAMs e de mediadores inflamatórios nos sítios com ausência e presença de doença periodontal; (2) investigar o impacto do tabagismo nos níveis de hBD1 e 2 em pacientes com periodontite e avaliar os efeitos da nicotina e cotinina na expressão destes PAMs por queratinócitos; (3) avaliar a atividade metabólica e enzimática durante a recolonização de biofilmes multi-espécies periodontopatogênicos após tratamento com peptídeos sintéticos derivados da catelicidina humana (LL31 e D-LL31). A quantificação dos PAMs e mediadores inflamatórios no FCG foi realizada por meio de ensaio ELISA sanduiche e Multiplex, repectivamente, enquanto a RT-qPCR em tempo real detectou a expressão gênica dos PAMs por queratinócitos. A produção de ácido láctico foi mensurada para determinar a atividade metabólica nos biofilmes pós-tratamento, enquanto a atividade enzimática foi analisad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Antimicrobial peptides (AMPs) are important components of the host response against invading pathogens. In addition to the direct antimicrobial activity, they can also participate in the immune system modulation. However, the role of AMPs in the etiopathogenesis of periodontal disease and the risk factors that may influence their expression in the oral cavity are not yet fully understood. Thus, the purposes of the present study were: (1) to evaluate the influence of smoking on the levels of LL-37 and HNP 1-3 in the gingival crevicular fluid (GCF) of patients with periodontitis and to investigate the association between the levels of these AMPs and inflammatory mediators at sites with absence and presence of periodontal disease; (2) to investigate the impact of smoking on hBD1 and 2 levels in patients with periodontitis and to evaluate the effects of nicotine and cotinine on the expression of these AMPs by keratinocytes; (3) evaluate the metabolic and enzymatic activity during the recolonization of multi-species periodontopathogenic biofilms after treatment with synthetic peptides derived from human cathelicidin (LL31 and D-LL31). The quantification of AMPs and inflammatory mediators in the GCF was performed by sandwich ELISAs and Multiplex assay, respectively, while RT-qPCR in real time detected the gene expression of the AMPs by keratinocytes. The production of lactic acid was measured to determine the metabolic activity in post-treatment biofilms, while the enzymatic activi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Reinaldo Marchetto / Coorientador: Edson Crusca Junior / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: José Luiz de Souza Lopes / Resumo: O peptídeo antimicrobiano Pantinina-3 (P3) possui 13 resíduos e é derivado do veneno do escorpião africano Pandinus imperator. Ele apresenta alta atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas, principalmente Enterococcus resistente à vancomicina (VRE-S13) in vitro. Entretanto, este peptídeo também possui atividade hemolítica. Neste contexto, foram desenhados e sintetizados cinco análogos de P3 a partir de substituições pontuais de resíduos específicos por um resíduo de lisina, os quais foram denominados L2K, I5K, N7K, I9K e L13K. O objetivo da criação destes análogos foi estudar a relação de estrutura e atividade do peptídeo P3, a fim de investigar o efeito da modificação de suas características biofísicas em sua atividade biológica. Para isso, os peptídeos foram sintetizados por meio da técnica de síntese em fase sólida (SPFS), purificados por cromatografia líquida de alta eficiência em coluna de fase reversa (CLAE-FR) e identificados por espectrometria de massas (SM). Os peptídeos purificados foram testados quanto à sua atividade biológica e foi verificado que o análogo L2K apresentou atividade somente para a bactéria Gram-negativa testada, o análogo N7K mostrou ser mais ativo que P3 tanto para Gram-positivas quanto para Gram-negativas e os outros análogos não apresentaram atividade antimicrobiana. Foi avaliada também a atividade hemolítica dos peptídeos, e foi verificado que o único análogo que apresentou atividade contra eritrócitos foi N7K. A hidrofobicidade d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The antimicrobial peptide Pantinin-3 (P3) has 13 residues and is derived from the venom of the African scorpion Pandinus imperator. It has high antimicrobial activity against Gram-positive bacteria, mainly vancomycin-resistant Enterococcus (VRE-S13) in vitro. However, this peptide also has hemolytic activity. In this context, five P3 analogs were designed and synthesized from point substitutions of specific residues by a lysine residue, which were named L2K, I5K, N7K, I9K and L13K. The objective of the creation of these analogues was to study the structure and activity relationship of the P3 peptide in order to investigate the effect of the modification of its biophysical characteristics on its biological activity. For this, the peptides were synthesized using the solid-phase peptide synthesis technique (SPPS), purified by high performance liquid chromatography on a reverse phase column (HPLC-RF) and identified by mass spectrometry (MS). The purified peptides were tested for their biological activity and it was found that the L2K analog showed activity only for the Gram-negative bacteria tested, the N7K analog showed to be more active than P3 for both Gram-positive and Gram-negative and the others did not present antimicrobial activity. The hemolytic activity of the peptides was also evaluated, and it was verified that the only analog that showed activity against erythrocytes was N7K. The hydrophobicity of the peptides was analyzed by the retention time obtained by HPLC-RF an... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O microbioma intestinal tem sido associado à sepse, causada por infecção, apresentando respostas imunológicas exacerbadas. O peptídeo antimicrobiano CRAMP atua na imunidade inata com característica ambígua, ora pró-inflamatória ora anti-inflamatória. Nesse estudo, a sepse foi induzida por modelo de ligadura e punção cecal (CLP) e, através de RT-qPCR, o DNA de amostras fecais de camundongos selvagens e deficientes em CRAMP foi analisado. A expressão de Alfa-defensina 5 e Beta-defensina 1 foi investigada em RT-qPCR. Técnicas de imunofluorescência, Elisa e Milliplex, foram utilizadas na quantificação de citocinas - IL-1Beta, IL-6, IL-10, MCP-1 e TNF-Alfa -, e Alfa-defensina 7 e Beta-defensina 1. Os resultados mostraram a intensificação da resposta imune, diante da sepse, com alterações pró-inflamatórias de IL-1Beta, IL-6, MCP-1 e TNF-Alfa e anti-inflamatória de IL-10. A Beta-defensina 1 teve expressão aumentada, enquanto a produção foi mantida ou reduzida nos tecidos, após CLP. A liberação de Alfa-defensina 7 foi ampliada no pulmão de animais selvagens durante a sepse, enquanto a expressão de Alfa-defensina 5 foi reduzida no íleo e cólon. A relação entre o microbioma intestinal e a sepse evidenciou-se com o crescimento da espécie Escherichia coli, enquanto o CRAMP apresentou associação com a espécie Bacteroides vulgatus. Novos estudos permitiram mais conhecimento sobre a interação entre sepse e microbioma intestinal, potencializando o uso de biomarcadores e nova terapêutica na recuperação intestinal, tal como transplante microbiológico fecal / The intestinal microbiome has been associated with sepsis, caused by infection, presenting exacerbated immune responses. The antimicrobial peptide CRAMP acts on innate immunity with ambiguous features, pro-inflammatory and anti-inflammatory. In this study, sepsis was induced by cecal ligation and puncture (CLP) model and, through RT-qPCR, the DNA of fecal samples from wild type and CRAMP-deficient mice was analyzed. Expression of Alpha-defensin 5 and Beta-defensin 1 was investigated in RT-qPCR. Immunofluorescence techniques, Elisa and Milliplex, were used to quantify cytokines - IL-1Beta, IL-6, IL-10, MCP-1 and TNF-Alpha -, and Alpha-defensin 7 and Beta-defensin 1. The results showed the enhancement of the immune response to sepsis with proinflammatory alterations of IL-1Beta, IL-6, MCP-1 and TNF-Alpha and anti-inflammatory IL-10. CRAMP and Beta-defensin 1 peptides had increased expression, while production was maintained or reduced in tissues after CLP. The release of Alpha-defensin 7 was amplified in the lungs of wild type animals during sepsis, while expression of Alpha-defensin 5 was reduced in the ileum and colon. The relationship between the intestinal microbiome and sepsis was evidenced by the growth of Escherichia coli, while CRAMP was associated with Bacteroides vulgatus. New studies have allowed more knowledge about the interaction between sepsis and intestinal microbiome, potentializing the use of biomarkers and new therapy in intestinal recovery, such as fecal microbiological transplantation

Neste estudo foram realizados inicialmente, experimentos para avaliar a ação sinérgica do peptídeo antimicrobiano P34 com sobrenadantes de culturas de algumas bactérias lácticas selecionadas e isoladas de queijo Minas Frescal. Foi investigada a influência deste peptídeo na expressão de genes em L. monocytogenes e L. seeligeri, sua citotoxicidade em diferentes células eucarióticas e toxicidade “in vivo”. Também foram realizados alguns testes para avaliar a citotoxicidade do peptídeo antimicrobiano P40. A adição do peptídeo P34 no queijo provocou uma diminuição de até 3 ciclos logarítmicos na contagem de células viáveis de L. monocytogenes inoculada artificialmente. Um aumento significativo na expressão dos genes dltA, Imo 1695 e mptA de L. monocytogenes foi observado após 96 h com a presença do peptídeo P34 no queijo. A influência do peptídeo P34 na expressão de genes associados aos componentes do envelope celular de L. monocytogenes e L. seeligeri, promoveu um aumento não significativo nos níveis de transcrição de genes dltA, Imo1695 e mptA observados em L. monocytogenes após inoculação em placas e incubação por 24 h a 37°C ou 240 h a 4°C. Em L. seeligeri uma diminuição significativa na expressão do gene dltA foi observada. Os genes Imo1695 e mptA demonstraram uma diminuição significativa de sua expressão (2000 e 31872 vezes, respectivamente) na presença do peptídeo P34 e incubação por 24 h a 37°C. A inoculação da placa com o peptídeo P34 e incubação por 240 h a 4ºC não promoveu diminuição significativa da expressão do gene mptA. A citotoxicidade dos peptídeos P34 e P40 foi avaliada em células VERO, tratadas com diferentes concentrações (0,02 - 2,5 μg ml-1). Nos ensaios de MTT, NRU e LDH as EC50 para o peptídeo P34 foram 0.60, 1.25, 0.65 μg ml-1 e do peptídeo P40 foram 0,30, 0,51 e 0,57 μg ml-1, respectivamente. A atividade hemolítica em eritrócitos humanos foi de (5,8%) e (19%), respectivamente. Os efeitos sobre a viabilidade, motilidade e exocitose acrossomal de espermatozóides humanos também foram avaliadas para o peptídeo P34. Não houve reações de hipersensibilidade ou aumento significativo de títulos de anticorpos durante os experimentos imunogenicidade ou morte dos animais durante experimentos de toxicidade aguda ou subcrônica. A DL50 foi superior a 332,3 ± 0,76 mg/kg. Não foram observadas alterações significativas nos parâmetros bioquímicos séricos nos animais tratados com o peptídeo P34. Não foram detectados sinais de possível toxicidade nos animais do grupo tratado com 0,825 mg/ kg/dia do peptídeo P34. Neste grupo apenas alterações histológicas no baço com a presença de megacariócitos foram observadas. A partir destes resultados evidencia-se o potencial do peptídeo P34 para ser utilizado como bioconservante em alimentos. / In this study initial experiments were performed to evaluate synergistic action of the antimicrobial peptide P34 and culture supernatants of some selected lactic acid bacteria isolated from Minas Frescal cheese. The influence of this peptide in the expression of genes in L. monocytogenes and L. seeligeri, their cytotoxicity in differents eukaryotic cells and “in vivo” toxicity was investigated. Also, some tests were carried out o evaluate the cytotoxicity of the antimicrobial peptide P40. The peptide P34 caused a decrease of up to 3 log cycles in viable counts of L. monocytogenes artificially inoculated in cheese. A significant increase in expression of genes dltA, Imo1695 mptA of L. monocytogenes was observed after 96 h incubation of the peptide P34 in cheese. The influence of peptide P34 on the expression of genes associated to components of cell envelope of L. monocytogenes and L. seeligeri, promoted a non significant increase in the levels of transcription of genes dltA, Imo1695 and mptA were observed after incubation of L. monocytogenes for 24 hs at 37°C and 240 hs at 4°C in plates. In L. seeligeri a significant decrease was observed in gene expression dltA. The gene Imo1695 showed a significant decrease in its expression (2000-fold) after inoculation with the peptide P34. A significant decrease of expression was also observed for the gene mptA (31872 - times) after inoculation with the peptide P34 and incubation for 24 hours at 37°C. The inoculation of the plate with the P34 peptide and incubated for 240 hrs at 4°C, showed a non-significant decrease of gene expression. The cytotoxicity of the peptide P34 and P40 was assessed in VERO cells treated with different concentrations (0.02 - 2.5 μg ml- 1). In MTT, NRU and LDH assays the EC50 to the peptide P34 were 0.60, 1.25, 0.65 μg ml-1 and the peptide P40 were 0.30, 0.51 and 0.57 μg ml-1, respectively. The hemolytical activity on human erythrocytes was of (5.8%) and (19%), respectively. The effects on viability, motility and acrosomal exocytosis of humam sperm were also evaluated for peptideP34. There were no hypersensitivity reactions or significant increase in antibody titer during the immunogenicity experiment or death of animals during the acute or subchronic toxicity tests. The LD50 was more the 332.3 ± 0.76 mg/kg. No significant changes in the serum biochemical parameters were observed in the animals treated with the peptide P34. Signs of possible toxicity were no detected in animals in the group treated with 0.825 mg/kg day of peptide P34. In this group only histological changes in the spleen with the presence of megakaryocytes were observed. From these results show the potential o peptide P34 to be used in future as biopreservative in foods.

Neste estudo foram realizados inicialmente, experimentos para avaliar a ação sinérgica do peptídeo antimicrobiano P34 com sobrenadantes de culturas de algumas bactérias lácticas selecionadas e isoladas de queijo Minas Frescal. Foi investigada a influência deste peptídeo na expressão de genes em L. monocytogenes e L. seeligeri, sua citotoxicidade em diferentes células eucarióticas e toxicidade “in vivo”. Também foram realizados alguns testes para avaliar a citotoxicidade do peptídeo antimicrobiano P40. A adição do peptídeo P34 no queijo provocou uma diminuição de até 3 ciclos logarítmicos na contagem de células viáveis de L. monocytogenes inoculada artificialmente. Um aumento significativo na expressão dos genes dltA, Imo 1695 e mptA de L. monocytogenes foi observado após 96 h com a presença do peptídeo P34 no queijo. A influência do peptídeo P34 na expressão de genes associados aos componentes do envelope celular de L. monocytogenes e L. seeligeri, promoveu um aumento não significativo nos níveis de transcrição de genes dltA, Imo1695 e mptA observados em L. monocytogenes após inoculação em placas e incubação por 24 h a 37°C ou 240 h a 4°C. Em L. seeligeri uma diminuição significativa na expressão do gene dltA foi observada. Os genes Imo1695 e mptA demonstraram uma diminuição significativa de sua expressão (2000 e 31872 vezes, respectivamente) na presença do peptídeo P34 e incubação por 24 h a 37°C. A inoculação da placa com o peptídeo P34 e incubação por 240 h a 4ºC não promoveu diminuição significativa da expressão do gene mptA. A citotoxicidade dos peptídeos P34 e P40 foi avaliada em células VERO, tratadas com diferentes concentrações (0,02 - 2,5 μg ml-1). Nos ensaios de MTT, NRU e LDH as EC50 para o peptídeo P34 foram 0.60, 1.25, 0.65 μg ml-1 e do peptídeo P40 foram 0,30, 0,51 e 0,57 μg ml-1, respectivamente. A atividade hemolítica em eritrócitos humanos foi de (5,8%) e (19%), respectivamente. Os efeitos sobre a viabilidade, motilidade e exocitose acrossomal de espermatozóides humanos também foram avaliadas para o peptídeo P34. Não houve reações de hipersensibilidade ou aumento significativo de títulos de anticorpos durante os experimentos imunogenicidade ou morte dos animais durante experimentos de toxicidade aguda ou subcrônica. A DL50 foi superior a 332,3 ± 0,76 mg/kg. Não foram observadas alterações significativas nos parâmetros bioquímicos séricos nos animais tratados com o peptídeo P34. Não foram detectados sinais de possível toxicidade nos animais do grupo tratado com 0,825 mg/ kg/dia do peptídeo P34. Neste grupo apenas alterações histológicas no baço com a presença de megacariócitos foram observadas. A partir destes resultados evidencia-se o potencial do peptídeo P34 para ser utilizado como bioconservante em alimentos. / In this study initial experiments were performed to evaluate synergistic action of the antimicrobial peptide P34 and culture supernatants of some selected lactic acid bacteria isolated from Minas Frescal cheese. The influence of this peptide in the expression of genes in L. monocytogenes and L. seeligeri, their cytotoxicity in differents eukaryotic cells and “in vivo” toxicity was investigated. Also, some tests were carried out o evaluate the cytotoxicity of the antimicrobial peptide P40. The peptide P34 caused a decrease of up to 3 log cycles in viable counts of L. monocytogenes artificially inoculated in cheese. A significant increase in expression of genes dltA, Imo1695 mptA of L. monocytogenes was observed after 96 h incubation of the peptide P34 in cheese. The influence of peptide P34 on the expression of genes associated to components of cell envelope of L. monocytogenes and L. seeligeri, promoted a non significant increase in the levels of transcription of genes dltA, Imo1695 and mptA were observed after incubation of L. monocytogenes for 24 hs at 37°C and 240 hs at 4°C in plates. In L. seeligeri a significant decrease was observed in gene expression dltA. The gene Imo1695 showed a significant decrease in its expression (2000-fold) after inoculation with the peptide P34. A significant decrease of expression was also observed for the gene mptA (31872 - times) after inoculation with the peptide P34 and incubation for 24 hours at 37°C. The inoculation of the plate with the P34 peptide and incubated for 240 hrs at 4°C, showed a non-significant decrease of gene expression. The cytotoxicity of the peptide P34 and P40 was assessed in VERO cells treated with different concentrations (0.02 - 2.5 μg ml- 1). In MTT, NRU and LDH assays the EC50 to the peptide P34 were 0.60, 1.25, 0.65 μg ml-1 and the peptide P40 were 0.30, 0.51 and 0.57 μg ml-1, respectively. The hemolytical activity on human erythrocytes was of (5.8%) and (19%), respectively. The effects on viability, motility and acrosomal exocytosis of humam sperm were also evaluated for peptideP34. There were no hypersensitivity reactions or significant increase in antibody titer during the immunogenicity experiment or death of animals during the acute or subchronic toxicity tests. The LD50 was more the 332.3 ± 0.76 mg/kg. No significant changes in the serum biochemical parameters were observed in the animals treated with the peptide P34. Signs of possible toxicity were no detected in animals in the group treated with 0.825 mg/kg day of peptide P34. In this group only histological changes in the spleen with the presence of megakaryocytes were observed. From these results show the potential o peptide P34 to be used in future as biopreservative in foods.