Estudo da formação de biofilmes bacterianos em endopróteses (“stent”) e inibição da formação de biofilme por peptídeos antimicrobianos de venenos de artrópodes

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dc.contributor.advisor-co1Kipnis, André
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4434965360286741eng
dc.contributor.advisor1Kipnis, Ana Paula Junqueira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1252262903952987eng
dc.contributor.referee1Faria, Fabrícia Paula de
dc.contributor.referee2Carollo, Carlos Alexandre
dc.contributor.referee3Bataus, Luiz Artur Mendes
dc.contributor.referee4Fonseca, Simone Gonçalves da
dc.contributor.referee5Silva Junior, Nelson Jorge da
dc.creatorNeves, Rogério Coutinho das
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8544101569861271eng
dc.date.accessioned2019-12-02T11:43:59Z
dc.date.issued2019-11-04
dc.description.abstractThe use of synthetic materials as temporary or permanent insertion in the body can result in infections associated with the colonization of these materials. The colonization of these materials can result in bacterial biofilms formation. Acinetobacter baumannii infections are difficult to treat due to biofilm formation and resistance to multiple drugs. Staphylococcus strains are able to form biofilm and to resist against antibiotics, in addition of being associated with endocarditis. Thus, in this thesis we hypothesize that hospital acquired bacteria were able to form biofilm in vascular stent. In this study, the biofilm formation in polystyrene plates and on coronary stents of three isolates of multidrug-resistant A. baumannii (MDR) AB 02, AB 53 and AB 72 were evaluated. The biofilm formation in coronary stents were analyzed by scanning electron microscopy. The antimicrobial peptides from wasps (Agelaia-MPI, Polydia-MPII, Polydim-I) and scorpion (Con10 and NDBP 5.8) were used to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) and biofilm eradication (MBEC) of A. baumannii on polystyrene plates. Additionally, methicillin resistant Staphylococcus spp was also used to evaluate the ability of peptides to inhibit biofilm formation. A. baumannii MDR in contact with the vascular stent adhered to the biomaterial and initiated the formation of bacterial biofilm. The MIC of the wasp peptides against strains of A. baumannii MDR ranged from 3.12 to 6.25 μM and those of scorpion from 6.25 to 25 μM. The MBEC of Agelaia-MPI and Polybia-MPII was 6.25 μM. Con10 presented a 6.25 μM MBEC for the AB 72 strain and 12.5 μM for the AB 02 and AB 53 strains and the NBDP 5.8 inhibited at the 25 μM concentration. Agelaia-MPI inhibited the biofilm dispersion of AB 02 and AB 53 at 6.25 μM concentration and of AB 72 at 12.5 μM. Polybia-MPII inhibited at the concentration 6.25 μM. Agelaia-MPI and Polybia-MPII inhibited mature biofilms at 6.25 μM. Because Agelaia and Polybia peptides presented the best inhibitory performance they were tested against Staphylococcus ssp. Polybia-MPII and Agelaia-MPI showed MIC and MBEC of 12.5 μM. We conclude that A. baumannii forms biofilm in both plates and on vascular stents. The AMPs from wasp venoms (Agelaia-MPI and Polydia-MPII) prevent the biofilm formation of both A. baumannii and Staphylococcus epidermidis. These peptides were also able to reduce the bacterial load of biofilm-containing biomaterials. Therefore, we suggest that the Agelaia-MPI and Polybia-MPII antimicrobial peptides may be modified to coat biomaterials and prevent biofilm formation as well as for the treatment of individuals afflicted with contaminated biomaterials.eng
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dc.description.resumoO uso de materiais sintéticos de inserção temporária ou permanente no corpo pode ser acompanhado de infecções associadas à colonização bacteriana desses materiais, e por consequência levar a disseminação sistêmica. A colonização bacteriana pode levar a formação de biofilme bacteriano. As infecções por Acinetobacter baumannii são difíceis de tratar devido à resistência a múltiplas drogas e a formação de biofilme. As cepas de Staphylococcus são capazes de formar biofilme e resistir a antibióticos, além de estarem associadas a endocardites. Por esta razão, hipotetizou-se que estas bactérias, que estão associadas a infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) seriam capazes de aderir as endoproteses vasculares e formarem biofilme e que peptídeos antimicrobianos derivados de venenos e escorpiões seriam capazes de tratar estes biofilmes. Nesse trabalho avaliou- se a formação de biofilme em placa de cultura de poliestireno e em endoprotese metálica (estente expansível), de três isolados de A. baumannii resistentes a multidroga (MDR) AB 02, AB 53 e AB 72. A capacidade de formação de biofilme em endoprotese foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura. Os peptídeos antimicrobianos de vespas (Agelaia-MPI, Polydia- MPII, Polydim-I) e de escorpião (Con10 e NDBP 5.8) foram usados para determinar a concentração inibitória mínima (MIC) e de erradicação do biofilme (MBEC) de A. baumannii em placa de poliestireno. Adicionalmente, Staphylococcus spp resistente a meticilina também foi utilizado para avaliar a capacidade dos peptídeos em inibir a formação de biofilme. A. baumannii MDR em contato com a endoprotese vascular adere ao biomaterial e inicia a formação do biofilme bacteriano. O MIC dos peptídeos de vespa contra cepas de A. baumannii MDR variou de 3,12 a 6,25 μM e os de escorpião de 6,25 a 25 μM. O MBEC do Agelaia-MPI e Polybia-MPII foi de 6,25 μM. Con10 apresentou um MBEC de 6,25 μM para a cepa AB 72 e 12,5 μM para as cepas AB 02 e AB 53 e o NBDP 5.8 inibiu na concentração 25 μM. Agelaia-MPI inibiu a dispersão do biofilme formado por AB 02 e AB 53 na concentração 6,25 μM e de 12,5 μM para a AB 72. O Polybia-MPII inibiu na concentração 6,25 μM, enquanto, Agelaia-MPI e Polybia-MPII inibiram o biofilme maduro na concentração de 6,25 μM. Uma vez que o Agelaia-MPI e o Polybia-MPII apresentaram a melhor atividade bactericida, eles foram testados contra Staphylococcus ssp, e apresentaram MIC e MBEC de 12,5 μM. Conclui-se que A. baumannii forma biofilme tanto em placa quanto em endoprotese vascular. Os AMPs provenientes de venenos de vespa (Agelaia-MPI e Polydia-MPII) previnem a formação de biofilme tanto contra A. baumannii como Staphylococcus epidermidis. Esses peptídeos também foram capazes de reduzir a carga bacteriana dos biomateriais contendo biofilme, sugerindo que os peptídeos antimicrobianos Agelaia-MPI e Polybia-MPII podem ser utilizados para revestir biomateriais e evitar a formação de biofilme assim como para o tratamento de indivíduos acometidos por biomateriais contaminados.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationNEVES, R. C. Estudo da formação de biofilmes bacterianos em endopróteses (“stent”) e inibição da formação de biofilme por peptídeos antimicrobianos de venenos de artrópodes. 2019. 78 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Biodiversidade em Rede Pró-Centro-Oeste) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/10218
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentPró-Reitoria de Pós-graduação (PRPG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Biotecnologia e Biodiversidade - Rede Pró-Centro-Oeste (PRPG/UnB)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAcinetobacter baumanniipor
dc.subjectStaphylococcuspor
dc.subjectAMPpor
dc.subjectStenteng
dc.subjectStent vasculareng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICASeng
dc.titleEstudo da formação de biofilmes bacterianos em endopróteses (“stent”) e inibição da formação de biofilme por peptídeos antimicrobianos de venenos de artrópodeseng
dc.title.alternativeStudy of bacterial biofilm formation in stent and inhibition of biofilm formation by antimicrobial peptides from arthropod venomseng
dc.typeTeseeng

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