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Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11687 (2023) Citar este artigo
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Candida albicans, um fungo comum da flora humana, pode se tornar um patógeno oportunista e causar candidíase invasiva em indivíduos imunocomprometidos. A formação de biofilme é a principal causa da resistência aos antibióticos durante infecções por C. albicans e o tratamento de células formadoras de biofilme é um desafio devido à sua natureza intratável e persistente. O estudo pretende explorar o potencial terapêutico de compostos produzidos naturalmente por bactérias marinhas competitivas residentes em biofilmes marinhos contra o biofilme de C. albicans. Para este fim, descobriu-se que a 3-hidroxi cumarina (3HC), um composto identificado a partir do sobrenadante da cultura livre de células da bactéria marinha Brevundimonas abyssalis, exibia atividade anti-biofilme e anti-hifa contra isolados de referência e clínicos de C. albicans. O composto demonstrou efeitos inibitórios significativos nos biofilmes e prejudicou a transição levedura-hifa, rugas e morfologia do filamento na concentração inibitória mínima do biofilme (MBIC) de 250 µg mL-1. Curiosamente, a análise quantitativa por PCR do biofilme de C. albicans tratado com 3HC revelou uma regulação negativa significativa dos genes de virulência (hst7, ume6, efg1, cph1, ras1, als1) associados à adesão e morfogênese. Além disso, o 3HC apresentou características não fungicidas e não tóxicas contra eritrócitos humanos e células bucais. Em conclusão, este estudo mostrou que os biofilmes marinhos são uma fonte oculta de diversos medicamentos terapêuticos, e o 3HC pode ser um medicamento potente para tratar infecções por C. albicans.
Candida albicans é um fungo polimórfico comensal que geralmente habita a pele humana e a superfície das membranas mucosas. Contudo, sob certas condições, como falha do sistema imunitário e desequilíbrio da microbiota, esta espécie fúngica pode tornar-se patogénica e causar candidíase oral e vaginal superficial, bem como candidíase invasiva1,2. Estudos registraram quase 50.000 mortes anualmente devido à candidíase invasiva, sendo C. albicans a espécie mais relatada, responsável por 40–50% dos casos3,4. O principal fator que conduz à patogênese de C. albicans é sua capacidade de formar biofilme em superfícies bióticas e abióticas, seguida por outras características importantes de virulência, como transições de levedura para hifas, morfologia filamentosa, morfologia de rugas e secreção. de enzimas proteolíticas e lipolíticas5. Além disso, características de virulência, incluindo adesão, hifas e formação de biofilme permitem que C. albicans acesse tecidos profundos para infecções sistêmicas. O combate contra as características de virulência de C. albicans envolve quatro classes principais de medicamentos antifúngicos, incluindo polienos, equinocandinas, análogos de nucleosídeos e azóis6,7. No entanto, descobriu-se que a formação de biofilme por C. albicans ganha resistência genética contra a maioria dos medicamentos antifúngicos usados atualmente. Portanto, existe uma necessidade crítica de agentes terapêuticos alternativos para combater infecções mediadas por biofilme e para superar as limitações das terapias antifúngicas atuais. Neste meio, a busca por novos compostos anti-Candida é imperativa, particularmente em ambientes naturais como o ambiente marinho.
A exploração de produtos naturais, como compostos derivados de bactérias marinhas, oferece novas perspectivas para o desenvolvimento de novas entidades farmacêuticas. Em condições ambientais naturais, os biofilmes marinhos consistem em comunidades bacterianas multiespécies próximas, com grande troca de metabólitos e proteínas, bem como estilos de vida coordenados. Estas interações complexas podem beneficiar ou prejudicar os grupos bacterianos em interação e ajudar os consórcios bacterianos a manter o equilíbrio ecológico. Por exemplo, as comunidades bacterianas residentes estabelecem interações cooperativas (benéficas) ou competitivas (prejudiciais), que afetam a sucessão do biofilme, a biomassa e a resistência ao estresse. Vários estudos independentes demonstraram que bactérias associadas à superfície produzem compostos bioativos com importância clínica, incluindo antibióticos e agentes anti-biofilme8,9,10. Esses agentes bioativos permitem anular a competição pela colonização da superfície. Nossa hipótese é que alguns desses compostos bioativos podem ser usados vantajosamente para inibir patógenos humanos.