Avaliação da atividade antibacteriana e inibidora de bombas de efluxo em cepas de Staphylococcus aureus por 1,8-Naftiridinas sulfonamídicas : abordagem em Vitro e in Silico

Abstract

A ocorrência crescente de resistência bacteriana vem estimulando buscas por novos agentes não apenas antibacterianos, mas eficazes, frente mecanismos de resistência expressos pela bactéria, como bombas de efluxo. Compostos como 1,8-naftiridinas e sulfonamidas atraem o interesse de pesquisadores apresentando diversas atividades biológicas comprovadas, tornando promissora a síntese de novos derivados naftiridínicos com ações bioativas. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana e inibidora de bombas de efluxo por 1,8-naftiridinas sulfonamídicas sintetizadas, sobre cepas de Staphylococcus aureus. A síntese ocorreu pela termólise do aduto do ácido de Meldrum, e os derivados sulfonamídicos finais, obtidos pela sulfonilação da 2-amino-5-cloro-1,8-naftiridina com diferentes cloretos de benzenossulfonila. Experimentos de docagem molecular foram realizados para avaliar a interação com proteínas de efluxo, utilizando o servidor CASTp para obter a estrutura topográfica dos bolsos de ligação. Foram avaliadas as propriedades farmacocinéticas, previsões de bioatividade e propriedades ADME (absorção, distribuição, metabolismo e excreção). A atividade antibacteriana foi avaliada pelo teste de microdiluição em caldo. A capacidade inibitória da bomba de efluxo foi avaliada pelos efeitos sinérgicos sobre o antibiótico e brometo de etídio (EtBr); e ensaios de fluorimetria. Foram sintetizados e testados os compostos: N-(5-oxo-5,8-diidro-1,8-naftiridin-2-il)-acetamida; 4-metil-N-(5-cloro-1,8-naftiridin-2-il)-benzenosulfonamida; 2,5-dicloro-N-(5-cloro-1,8-naftiridin-2-il)-benzenosulfonamida; 2,3,4-trifluoro-N-(5-cloro-1,8-naftiridin-2-il)-benzenosulfonamida e 3-trifluormetil-N-(5-cloro-1,8-naftiridin-2-il)-benzenosulfonamida, ou compostos 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente. Obteve-se um rendimento médio de 61,4%, para os compostos. A docagem molecular com NorA, revelou que derivados com melhor energia de ligação estavam na faixa de −8,2 a −9,1 kcal/mol. No acoplamento com MepA, as energias de ligação mais favoráveis estavam entre −7,1 a −8,8 kcal/mol. Os estudos de farmacocinética dos compostos revelaram um perfil favorável, podem sofrer absorção gastrointestinal, não cruzam a barreira hemato-encefálica, não são substratos da P-gp e o composto 4 foi o que menos inibiu as isoenzimas do citocromo P450. Não houve violação da regra dos cinco de Lipinski pelos compostos, indicando serem seguros e candidatos propícios a medicamento oral. Os compostos não apresentaram atividade antibacteriana intrínseca significativa, obtendo-se uma concentração inibitória mínima (CIM) ≥ 1024 µg/mL, frente as cepas SA-1199, SA-1199B, SA IS-58, SA RN4220 e SA K-2068. Porém, todos os compostos (1–5), induziram uma redução da CIM em duas vezes ou mais, ao se associarem aos antibióticos e EtBr, atuando como inibidores putativos de NorA, Tet(K), MsrA e MepA. Dente todos, o composto 4 destacou-se por induzir uma redução da concentração dos antibióticos norfloxacina, eritromicina, ciprofloxacina e tetraciclina em 16, 32, 8 e 6,3 vezes respectivamente. Na associação com o EtBr, o composto 4 reduziu a CIM em 4, 2,6, 16 e 8 vezes respectivamente, contra as cepas SA-1199B, SA IS-58, SA RN4220 e SA K-2068. Nos ensaios de fluorescência, o composto 4 foi capaz de aumentar a intensidade de emissão quando associado ao EtBr, nas cepas SA-1199B e SA-K2068, indicando uma ação inibidora das proteínas NorA e MepA. Em conclusão, as 1,8-naftiridinas sulfonamídicas sintetizadas apresentaram resultados inéditos para as atividades biológicas testadas, apresentando um perfil farmacocinético e energia de interação favorável, atuando como inibidores putativos das bombas de efluxo NorA, Tet(K), MsrA e MepA, em cepas de S. aureus.