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Previous issue date: 2016-02-29 / FACEPE / Os cateteres venosos centrais (CVC) são utilizados em situações em que há necessidade de acesso prolongado ou definitivo ao sistema vascular. A infecção associada a esses tipos de cateteres constitui riscos e agravos adicionais a pacientes, devido a formação de biofilmes nesses dispositivos. A formação do biofilme em cateteres, após a sua implantação, está associada a formação de uma camada de proteínas que adere a superfície, a partir disso, ocorre a interação com microrganismos por forças fracas de atração, iniciando a colonização do dispositivo. O peptídeo antimicrobiano Clavanina A (Clav A) possui 23 resíduos de aminoácidos, sendo altamente eficaz contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. O uso da nanotecnologia é promissor no controle e prevenção da formação de biofilme. Nanopartículas de magnetita (Fe₃O₄Nps) têm características de interesse para aplicação biomédica, como biocompatibilidade, biodegradabilidade e superparamagnetismo. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo modificar a superfície de cateteres com PAMs nanoestruturados para obtenção de uma cobertura eficiente contra a formação de biofilmes bacterianos. Inicialmente, modificou-se a superfície do cateter com aminopropiltrietoxisilano (APTS). As Fe₃O₄Nps foram sintetizadas pelo método da coprecipitação de sais de metais e, posteriormente, as suas superfícies foram modificadas com ácido 3-tiofenoacético (3TA) ou meso-2,3 ácido dimercaptosuccínico (DMSA), para posterior ligação covalente dos peptídeos. Realizou-se a análise morfológica das amostras através das técnicas de microscopia eletrônica de transmissão e varredura (MEV), além da composição elementar através de Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). A atividade antimicrobiana foi avaliada utilizando-se o bioensaio in vitro contra Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Candida spp. As análises morfológicas das NPsFe3O4 demonstraram a presença de partículas em formato de aglomerados, com tamanho homogêneo e diâmetro médio de 10nm. Micrografias de MEV em corte transversal do cateter demonstraram a formação de um revestimento homogêneo. O mapeamento por EDS confirmou a presença das NPsFe₃O₄ aderidas à superfície do cateter. Ambas as modificações químicas foram eficazes para modificar a superfície do cateter. Os sistemas ClavA(NPsFe3O4-DMSA)-Cateter e ClavA(NPsFe₃O₄-3TA)-Cateter apresentaram um bom desempenho contra as bactérias e leveduras testadas. A atividade antimicrobiana dos cateteres modificados com filmes nanoestruturados e o peptídeo Clavanina A pôde ser explicada baseando-se na interação deste com a parede celular e a membrana plasmática destes microrganismos de acordo com a organização e componentes estruturais. Logo, pode ser vislumbrado como uma nova alternativa para o controle de infecções nosocomiais associadas a cateteres intravenosos. / The central venous catheters (CVC) are used in situations requiring long-term or permanent access to the vascular system. The infection associated with these types of catheters is further risks and hazards for patients, due to the formation of biofilms on these devices. The formation of biofilms on catheters, after its implementation, is associated with the formation of a layer of proteins sticking to the surface, from that, there is interaction with microorganisms by weak forces of attraction, starting device colonization. The Clavanina A antimicrobial peptide (Clav A) has 23 amino acid residues and is highly effective against Gram-positive and Gram-negative bacteria. The use of nanotechnology is promising in the control and prevention of biofilm formation. Magnetite nanoparticles (Fe3O4Nps) have features of interest for biomedical applications, biocompatibility, biodegradability and superparamagnetism. Thus, this study aimed to modify the surface of catheters with nanostructured AMPs to obtain an effective hedge against the formation of bacterial biofilms. Initially, the catheter surface is modified with aminopropyltriethoxysilane (APTS). The Fe3O4Nps were synthesized by coprecipitation method of metal salts and then their surfaces were modified with 3-thiopheneacetic acid (3TA) or meso-2,3-dimercaptosuccinic acid (DMSA) for subsequent covalent attachment of peptides. We held the morphological analysis of samples through the techniques of transmission electron microscopy and scanning (SEM), and the elemental composition by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Antimicrobial activity was evaluated using the bioassay in vitro against Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Candida spp. The SEM micrographs showed the presence of NPsFe3O4 particles in agglomerated form, with a homogeneous size and average diameter of 10nm. SEM micrographs in cross section of the catheter showed the formation of a homogeneous coating. The mapping by EDS confirmed the presence of NPsFe3O4 adhered to the surface of the catheter. Both chemical modifications were effective to modify the surface of the catheter. The club systems (NPsFe3O4-DMSA)-Cateter and mace (NPsFe3O4-3TA)-Cateter performed well against bacteria and yeast tested. The antimicrobial activity of catheters modified nanostructured films and Clavanina The peptide was explained based on the interaction of this with cell wall and plasma membrane of these microorganisms according to components and structural organization. Therefore, it can be envisioned as a new alternative for the control of nosocomial infections associated with intravenous catheters.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/26913 |
| Date | 29 February 2016 |
| Creators | RIBEIRO, Kalline Lourenço |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/1530363715825171, ANDRADE, César Augusto Souza de, OLIVEIRA, Maria Danielly Lima de |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Inovacao Terapeutica, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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