Prospeccao de produtos naturais como moduladores da resistencia e virulencia bacteriana: Abordagens integradas in vitro, in silico e in vivo em modelos alternativos
Resistência bacteriana; Sinergismo; Metabólitos secundários; Óleos Essenciais; Docking molecular; Galleria mellonella.
A presente pesquisa teve como objetivo investigar o potencial modulador de Óleos Essenciais (OE) e Metabólitos Secundários (MS) frente à resistência e virulência de bactérias multirresistentes de importância clínica. Foram avaliadas 16 substâncias naturais associadas à amoxicilina (AMO) em Staphylococcus aureus e Klebsiella pneumoniae. Por meio do método de checkerboard, seis compostos apresentaram efeito sinérgico com a AMO, com Concentração Inibitória Fracional (FICI) variando entre 0,1 e 0,5. Análises in silico revelaram que as associações sinérgicas apresentaram maiores afinidades de ligação com as proteínas-alvo, em comparação ao antibiótico ou composto isolado. As melhores pontuações de acoplamento foram observadas para AMO + β-pineno frente à enzima MurD de S. aureus (-10,6 kcal/mol) e AMO + eugenol frente ao regulador de Quorum sensing SdiA em K. pneumoniae (-10,6 kcal/mol). O eugenol também demonstrou ação moduladora sobre isolados resistentes de K. pneumoniae, promovendo redução expressiva da MIC da azitromicina (AZT), de 512 µg/mL para 0,03 µg/mL em K. pneumoniae. As combinações sinérgicas com o eugenol apresentaram os melhores resultados na cinética de morte e na inibição do biofilme formado por K. pneumoniae. Na avaliação da ação do α-pineno (APN) e β-pineno (BPN) frente à resistência e virulência de S. aureus MRSA, os compostos mostraram sinergismo com AMO e oxacilina (OXA). As associações eliminaram até 63,78% da carga bacteriana de S. aureus e inibiram a formação do biofilme em até 79,62%. O BPN associado a AMO e OXA foi mais efetivo na inibição da coagulação plasmática e da hemólise induzida por S. aureus. Em modelo in vivo com Galleria mellonella, as combinações não apresentaram toxicidade, reduziram a carga bacteriana, diminuíram a produção de melanina e aumentaram a viabilidade dos hemócitos na hemolinfa, evidenciando efeito imunomodulador. No óleo essencial de Algrizea minor (OEAM), os monoterpenos APN (11,79%) e BPN (38,73%) foram identificados como majoritários. O OEAM apresentou sinergia com AMO e OXA, reduzindo os valores de MIC de >8 µg/mL e >1 µg/mL para 0,12 µg/mL frente a S. aureus MRSA. Após duas horas de tratamento, 53,8% das células bacterianas foram eliminadas. As combinações também potencializaram o dano oxidativo induzido por H₂O₂, inibiram a formação do biofilme em até 89,32% e bloquearam a coagulação e a hemólise sanguínea. Nenhum dos tratamentos apresentou toxicidade no modelo alternativo, reforçando o potencial terapêutico dos OE e MS estudados. Dessa forma, os resultados obtidos demonstram que as associações de antibióticos com compostos naturais são estratégias promissoras para restaurar a eficácia de antibacterianos convencionais, modular fatores de virulência bacteriana e contribuir para o enfrentamento da resistência antimicrobiana. Este estudo também destaca a importância da biodiversidade da Caatinga como fonte de moléculas bioativas com aplicações terapêuticas relevantes.