Prevenção de infeções crónicas de Pseudomonas aeruginosa em fibrose quística: o ácido aspártico como terapia adjuvante de tobramicina

• Autor(es): Monteiro, Rosana ; Sousa, Ana Margarida ; Pereira, Maria Olívia
• Data: 2022
• Identificador Persistente: https://hdl.handle.net/1822/92976
• Origem: RepositóriUM - Universidade do Minho
• Tipo de Documento: Outro
• Idioma: Português
• Contribuidor(es): Universidade do Minho

Descrição

As infeções crónicas nas vias respiratórias por Pseudomonas aeruginosa são a principal causa de morbilidade e mortalidade em pacientes com fibrose quística (FQ). Assim, esta bactéria é o principal alvo terapêutico em FQ e, apesar dos avanços dos esquemas terapêuticos, as infeções continuam a persistir devido maioritariamente à formação de biofilmes. Consequentemente, é crucial o desenvolvimento de novas estratégias direcionadas para a inibição e/ou erradicação de biofilmes de P. aeruginosa. Uma das que se tem revelado mais promissora engloba o uso de moléculas adjuvantes de antibióticos com propriedades anti-biofilme com o intuito de reduzir a tolerância a antibióticos manifestada por biofilmes, normalmente 10-1000 vezes superior à das células planctónicas. O principal objetivo deste estudo foi encontrar compostos adjuvantes capazes de melhorarem a eficácia de tobramicina na erradicação de infeções de P. aeruginosa, particularmente na inibição da formação de biofilmes. Neste estudo, com base na literatura, foram selecionados compostos com propriedades anti-biofilme (melatonina, ácido aspártico, ácido sucínico, farnesol, ácido cítrico, arginina, cisteína e glutamato) que foram, posteriormente, combinados com tobramicina (1 e 2 mg/L) e aplicados seguindo uma abordagem profilática. Foram testados 3 isolados clínicos de P. aeruginosa, 2 dos quais de FQ, apresentando os fenótipos mucóide e small colony variant (SCV). O efeito anti-pseudomonal das combinações foi avaliado após 24 h de crescimento dos biofilmes em muco artificial de FQ na presença das várias combinações composto+tobramicina através da contagem de células cultiváveis (CFU). Investigou-se, ainda, o mecanismo de ação do composto mais promissor, averiguando o seu efeito ao longo do tempo, usando TSB como meio de crescimento. Os resultados demonstraram que o ác. aspártico foi o composto que mais eficazmente melhorou a ação de tobramicina (2 mg/L), pois esta combinação reduziu significativamente a carga microbiana dos biofilmes formados pela estirpe de fenótipo SCV (aprox. 6 Log) e erradicou as duas outras estirpes. Uma vez que o ác. aspártico conferiu ao muco artificial um pH bastante alcalino (pH 9.48), antecipou-se que o seu efeito adjuvante estaria relacionado com a alteração de pH. Esta hipótese, contudo, não foi validada, pois outros compostos que conferiram pH idêntico ao muco não conseguiram potenciar a ação de tobramicina como o ác. aspártico. Verificou-se também que a ação do ác. aspártico sobre a população planctónica foi imediata, impedindo o crescimento de P. aeruginosa logo na primeira hora, bem como perturbou a formação de biofilmes reduzindo substancialmente a biomassa total. Colocou-se, assim, a hipótese que o mecanismo de ação esteja relacionado com a alteração do potencial de membrana que, por sua vez, pode permitir um maior uptake de tobramicina em P. aeruginosa. Os dados permitem afirmar que o ác. aspártico é um adjuvante promissor de tobramicina na prevenção de infeções crónicas de P. aeruginosa em FQ.