Identificação de potente anti

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12564 (2023) Citar este artigo

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Candida albicans é o patógeno mais comum responsável pela candidíase espontânea e recorrente. O tratamento disponível para infecções por Candida tem vários efeitos adversos, e o desenvolvimento de novos medicamentos é fundamental. O presente estudo analisou a síntese de metabólitos anti-Candida por Streptomyces sp. HC14 recuperado de um coral mole. Utilizando o design Plackett Burman, a composição média foi formulada para maximizar a produção. Usando GC-MS, os compostos foram identificados e uma abordagem quimioinformática foi usada para identificar a fonte potencial de atividade. Os compostos que apresentaram alto potencial de atividade foram identificados como pirrolo[1,2-a]pirazina-1,4-diona, hexahidro-3-(fenilmetil)-3 e di-n-octil com base em seu escore de docking contra o citocromo enzima monooxigenase (CYP51) em Candida albicans. Como resultado da sua descoberta, menos moléculas precisam ser sintetizadas quimicamente e a otimização da fermentação maximiza a sua síntese, fornecendo uma base sólida para o desenvolvimento de novos agentes anti-Candida albicans.

Candida albicans é a flora normal da cavidade oral, representando até 75% da população microbiana1. Aproximadamente 70% dos humanos apresentam esta infecção fúngica oportunista como um comensal inofensivo nos tratos geniturinário e gastrointestinal2. Por outro lado, com taxas de mortalidade que chegam a 50%, Candida spp. é uma das causas mais dominantes de infecções sistêmicas adquiridas em hospitais nos Estados Unidos3,4. A infecção por Candida albicans na cavidade oral ou na genitália feminina causa candidíase superficial, enquanto as infecções sistêmicas são o tipo mais perigoso de infecção1. Nas infecções sistemáticas o coração, sangue, ossos, olhos e cérebro podem ser afetados5. Para candidíase vaginal, entre 85 e 95% das cepas de leveduras isoladas da vagina são cepas de C. albicans6. A infecção por Candida começa sob certas condições, como em indivíduos diabéticos, durante a gravidez e durante o uso de antibióticos6. Para tratar Candida spp. infecções, foi produzida uma classe limitada de drogas sintéticas, como cetoconazol, nistatina e fluconazol; no entanto, o uso indevido de tais compostos pode exercer uma pressão seletiva em direção à resistência7. Dados os efeitos adversos destes produtos químicos sintéticos, é fundamental abastecer constantemente o mercado com novos compostos naturais que possam ser utilizados como alternativas a tais substâncias. A diversidade microbiana é abundante em habitats aquáticos e os microrganismos estão associados a outras criaturas aquáticas multicelulares8,9,10,11. Devido às características físico-químicas únicas obtidas através da vida em condições extremas, os organismos marinhos têm atraído a atenção de pesquisadores12. Acredita-se que os antibióticos sejam produzidos principalmente por actinomicetos. Na forma de metabólitos primários ou secundários, sempre foi uma fonte vital de inspiração para os químicos medicinais13,14. Os actinomicetos marinhos foram isolados de sedimentos marinhos e têm sido associados a animais marinhos, como esponjas . A produção de compostos bioativos por actinomicetos e outros microrganismos é influenciada pelo genótipo, metabolismo, fisiologia e condições de fermentação do organismo . Parâmetros externos como tamanho da inoculação, volume médio, período de incubação, temperatura de incubação, velocidade de agitação e pH inicial tiveram um impacto significativo na natureza e quantidade de antibióticos e/ou produtos químicos bioativos produzidos17,18,19,20. No campo dos antibióticos, muito esforço foi investido no direcionamento da gama de produtos e no aumento das taxas de produção. Foi demonstrado que a mudança das condições nutricionais ou ambientais resulta no desenvolvimento ou descoberta de novos produtos químicos naturais utilizando várias abordagens21. No entanto, o fraco rendimento destes produtos químicos limita a sua aplicação em muitas circunstâncias. Além disso, as necessidades nutricionais dos micróbios utilizados nos processos de fermentação industrial são tão complexas e diversas quanto as próprias bactérias22,23. Para esse fim, e graças aos avanços na biologia computacional, a descoberta de medicamentos e o reaproveitamento de compostos microbianos naturais tornaram-se mais fáceis e rápidos24.