Avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme de nanopartículas de prata incorporadas em hidrogel de Zoogloea sp. frente a isolados clínicos de bactérias gram-positivas resistentes

Abstract

As Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS) representam um desafio significativo para a saúde pública, especialmente quando associadas a bactérias multidroga-resistentes (MDR) e produtoras de biofilme. Dentro desse contexto desafiador, duas espécies de bactérias Gram-positivas se destacam como uma ameaça de saúde pública: Staphylococcus aureus e Staphylococcus epidermidis. Ambas causam infecções de pele, de feridas e de tecidos moles e apresentam cepas MDR e a capacidade de formar biofilme. Portanto, o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas, como as nanopartículas de prata (AgNPs) veiculadas em hidrogel de Zoogloea sp., emerge como uma alternativa promissora. Nesse sentido, o presente estudo buscou investigar o potencial de ação antibacteriana e antibiofilme de AgNPs isoladas e incorporadas em hidrogel de celulose bacteriana. Para isso, as nanopartículas e o hidrogel foram obtidos e caracterizadas por meio de analises físico-químicas e morfológicas. Foram realizados ensaios microbiológicos, que incluíram a determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), através da microdiluição em caldo e inoculação em placa por meio da metodologia preconizada pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), e a curva de morte para compreender o tempo de ação bactericida das nanopartículas isoladas e quando estão incorporadas no hidrogel. Além disso, foi avaliada a capacidade de inibição e erradicação do biofilme por meio da determinação da concentração inibitória mínima do biofilme (CIMB) e da concentração de erradicação mínima do biofilme (CEMB) usando a metodologia do cristal violeta. Como resultados, o hidrogel apresentou uma rede microfibrilar tridimensional característica da celulose bacteriana e as AgNPs apresentaram forma de bastonete, oval e triângulo, além de tamanho de partícula de 478 nm, potencial zeta de 32,75 ± 1,84 mV e mobilidade 2,56 ± 0,14 µ/S/V/cm. Os valores de CIM e CBM variaram de 6,25 a 50 µg/mL para a AgNPs-C250 e AgNPs-C250-gel e entre 12,5 e 50 µg/mL para o AgNO3 e AgNO3-gel para as cepas testadas. De acordo com o ensaio de curva de morte AgNPs-C250 e AgNPs-C250-gel mostraram uma redução da população após 6h de exposição as AgNPs-C250 e após 9h de exposição ao AgNPs-C250-gel. Já os resultados do CIMB variaram entre 0,78 a 50 µg/mL e do CEMB entre 1,56 a >100 µg/mL para os produtos testados. Dessa forma, os resultados revelaram uma eficácia superior das AgNPs em relação ao AgNO3 frente a maioria das cepas de S. aureus e S. epidermidis, destacando a maior atividade das nanopartículas. Além disso, a incorporação dessas estruturas no hidrogel de celulose bacteriana demonstrou resultados similares para atividade bacteriana, no entanto apresentou um maior potencial antibiofilme, apresentando-se como formulação promissora para tratamento de infecções causadas por S. aureus e S. epidermidis.