Atividades antibacteriana e antibiofilme de dois peptídeos helicoidais : PA-MAP 1.9 e ECDBS1R5

Abstract

Os peptídeos antimicrobianos (PAMs) vêm sendo amplamente investigados, representando uma estratégia promissora no combate a células planctônicas e biofilmes bacterianos multirresistentes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a caracterização funcional e estrutural de dois PAMs helicoidais com potencial antibacteriano, antibiofilme e antiinfeccioso, denominados Pa-MAP 1.9 e EcDBS1R5. Inicialmente, foi observado que ambos os peptídeos de estudo apresentam atividades contra cepas Gram-negativas e Gram-positivas, susceptíveis e resistentes, sem causar hemólise ou comprometer a viabilidade de linhagens celulares saudáveis proveniente de mamíferos. Em adição, o peptídeo Pa-MAP 1.9 demonstrou atividade deletéria contra biofilmes a baixas concentrações (1,1-3,0 μM), resultando não somente na inibição da formação de biofilmes, como também na erradicação de biofilmes pré-formados por E. coli e Klebsiella pneumoniae KpC+. A atividade antibiofilme para EcDBS1R5 foi também confirmada, uma vez que este peptídeo reduziu o volume e altura de biofilmes de P. aeruginosa pré-formados, comprometendo também a viabilidade de células bacterianas nos biofilmes. Ademais, o potencial anti-infeccioso de EcDBS1R5 foi avaliado, resultando em uma redução de 100 vezes na carga de P. aeruginosa em infecções cutâneas. Ensaios in vivo com o peptídeo Pa-MAP 1.9 ainda estão em andamento. Em contrapartida, o mecanismo de ação de Pa-MAP 1.9 frente a cepas de E. coli foi aqui investigado, sugerindo sua atuação em alvos intracelulares. Além disso, estudos biofísicos mostram que Pa-MAP 1.9 foi mais eficiente na interação com vesículas e membranas aniônicas (bactérias Gram-negativas), em comparação àquelas enriquecidas com colesterol (células de mamíferos). Estruturalmente, ambos os peptídeos foram submetidos a experimentos de dicroísmo circular (DC), revelando a presença de altos conteúdos de α-hélice em ambientes hidrofóbicos e aniônicos, contrário à conformações em random coil observadas em ambientes aquosos. As estruturas tridimensionais desses peptídeos foram detalhadamente estudadas e corroboram os dados de DC, reforçando a preferência conformacional em α- hélice anfipática com regiões terminais flexíveis tanto para Pa-MAP 1.9 quanto para EcDBS1R5 em ambientes que mimetizam membranas bacterianas. Dessa forma, os PAMs helicoidais aqui estudados se mostram promissores candidatos no desenvolvimento de novas ferramentas biotecnológicas contra infecções causadas por células platônicas e biofilmes bacterianos.