Prospecção de produtos naturais como moduladores da resistência e virulência bacteriana: abordagens integradas in vitro, in silico e in vivo em modelos alternativos

Abstract

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. O OE de Algrizea minor e o β-pineno (BPN) apresentaram sinergismo com amoxicilina (AXL) e oxacilina (OXA), enquanto o α-pineno apresentou sinergismo apenas com AMO, frente a Staphylococcus aureus, com Índice de Concentração Inibitória Fracional (FICI) entre 0,06 a 0,2. As combinações sinérgicas reduziram significativamente a carga bacteriana e inibiram fatores de virulência. As associações eliminaram até 63,78% da carga bacteriana e inibiram a formação do biofilme em até 89,32%. Em modelo in vivo com Galleria mellonella, as associações dos compostos aumentaram a sobrevida das larvas, reduziram a produção de melanina e aumentaram a viabilidade dos hemócitos. Além disso, o BPN associado a AXL aumento a afinidade de ligação frente alguns alvos relacionados a resistência de S. aureus, com destaque para murD (-49.42 kcal/mol) e norA (-55,83 (kcal/mol)). O Eugenol (EOL) combinado a AXL (FICI= 0,1 - 0,5) e azitromicina (FICI= 0,5) potencializou a atividade contra isolados resistentes de Klebsiella pneumoniae. As combinações sinérgicas foram eficazes na cinética de morte bacteriana, inibição de biofilme e apresentaram elevado potencial de interação molecular com proteínas-alvo relacionadas à resistência e virulência, como SdiA de (10,6 kcal/mol). conforme evidenciado pelos ensaios de Docking Molecular (DM). Também foi investigado o potencial de 12 MS, sendo eles o Geraniol (GER), Linalool (LNL), Nonanal (NON), β-ionone (ION), Mirceno (MYR), Trans-cariofileno (TCR), γterpineno (TER), Acetato de bornila (BRA), α-felandreno (PHE), Limoneno (LIM), PCimeno (CYM), β-ciclocitral (CCT) e Mentone (MEN), em combinação com AXL frente a S. aureus e K. pneumoniae (FICI= 0,2 - 0,5), sendo observada atividade sinérgica e aumento da afinidade de ligação em alvos proteicos associados à resistência (como MurD, NorA, LpxC e KPC) quando AXL estava associado a MYR, GER e LNL. Para a associação entre os terpenos PHE, LNL e ION, o PHE atuou de forma mais efetiva na combinação com os demais compostos (FICI= 0,09 – 0,5) na atividade antibacteriana contra Entereocccus faecalis, S. aureus, K. pneumoniae e Escherichia coli. Nenhum dos tratamentos apresentou toxicidade significativa no modelo in vivo, 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.