AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ANTIMICROBIANO E ANTIBIOFILME DE ONCOCALIXONA A: UMA BENZOQUINONA ISOLADA DE Auxemma oncocalyx Taub (BORAGINACEAE)

Abstract

RESUMO A resistência antibiótica desenvolvida pelos micro-organismos, incluindo bactérias e fungos, apresenta-se como um grave problema de saúde pública mundial que torna desafiador a terapêutica para estes agentes patogênicos. Desta forma, a busca por novas opções antimicrobianas que possam superar este obstáculo torna-se indispensável. Auxemma oncocalyx Taub (Boraginaceae), é uma espécie nativa da biodiversidade brasileira que tem demonstrado diversas propriedades biológicas/farmacológicas e seu constituinte majoritário, Oncocalixona A (Onco A), uma benzoquinona obtida do cerne do caule, tem apresentado efeitos anti-inflamatório, analgésico, antitumoral e capacidade de inibir a agregação plaquetária. O potencial antimicrobiano de diferentes quinonas tem sido relatado, contudo, não há dados sobre a Onco A. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme, frente a espécies bacterianas e fúngicas de interesse clínico, bem como a biocompatibilidade de Onco A. Linhagens de bactérias Gram positivas e Gram negativas, e de fungos filamentosos e leveduriformes foram avaliadas, para a determinação das Concentração Inibitória Mínima (CIM) e a Concentração Bactericida Mínima (CBM), deste metabólito. A ação inibitória na formação de biofilmes foi investigada sob concentrações equivalentes a 1/2, 1/4 e 1/8 da CIM. A biocompatibilidade desta substância foi analisada utilizando eritrócitos humanos, nas mesmas concentrações estabelecidas no ensaio antimicrobiano. O efeito antibacteriano produzido pela Onco A foi avaliado por Microscopia de Força Atômica (MFA), bem como pelo envolvimento do estresse oxidativo. Onco A foi capaz de inibir o crescimento bacteriano, em concentrações variáveis, sendo a linhagem Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, a mais sensível à sua ação com CIM de 9,43 μg/mL. Houve também inibição do crescimento de S. aureus ATCC 29213, S. aureus MED 55 (resistente a meticilina), Enterococcus faecalis ATCC 29212 e Streptococcus mutans ATCC 25175, com CIMs entre 18,87 e 75,5 μg/mL. Onco A, ainda, inibiu o crescimento das espécies Gram negativas Stenotrophomas maltophilia e Acinetobacter baumanii, que possuem poucas opções terapêuticas. Os dados obtidos revelaram que esta molécula apresenta um efeito bacteriostático, com CBM superior a 151 μg/mL. Onco A apresentou maior potencial antibiofilme para a cepa de S. aureus MED 55, inibindo, ainda, em 20% a formação do biofilme da linhagem S. epidermidis 70D. Atividade antifúngica não foi evidenciada sobre as espécies avaliadas. A ação deste metabólito sob eritrócitos humanos, não apresentou atividade hemolítica. A MFA revelou alterações estatisticamente significativas no tamanho e rugosidade média das células bacterianas avaliadas, aos comparados ao controle, provocadas pela Onco A. A ação antibacteriana desta molécula não está relacionada com estresse oxidativo. Os resultados obtidos, demonstram o potencial antibacteriano, desta benzoquinona, servindo como opção promissora no desafio da resistência antibiótica.ABSTRACT The antibiotic resistance developed by microorganisms, including bacteria and fungi, has been a serious global public health problem, which makes therapy against these pathogenic agents challenging. Thus, searching for new antimicrobial options capable of solving this problem is necessary. Auxemma oncocalyx Taub (Boraginaceae), is a native species of Brazilian biodiversity that has shown several biological/pharmacological properties and its major constituent, Oncocalixone A (Onco A), a benzoquinone obtained from the stem heart, has shown anti-inflammatory, analgesic, antitumor and ability to inhibit platelet aggregation. The antimicrobial potential of different quinones has been reported, however, there is no data on Onco A. Then, the objective of the present study was to evaluate antimicrobial and antibiofilm activity, against clinical species of bacteria and fungi, as well as biocompatibility of Onco A. Strains of Gram-positive and Gram-negative bacteria and filamentous fungi and yeasts were evaluated using CLSI protocols to determine Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of this metabolite. Its action in inhibiting the formation of biofilms was also investigated at concentrations equivalent to 1/2, 1/4 and 1/8 of MIC The biocompatibility of this substance was analyzed using human erythrocytes at the same concentrations established in the antimicrobial assay. The antibacterial effect produced by Onco A was evaluated by Atomic Force Microscopy (MFA), as well as by the involvement of oxidative stress. Onco A was able to inhibit bacterial growth, at variable concentrations, and Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 was more sensitive to its action with an MIC value of 9.43 μg/mL. There was also growth inhibition of S. aureus ATCC 29213, S. aureus MED 55 (methicillin resistant), Enterecoccus faecalis ATCC 29212 and Streptococcus mutans ATCC 25175 presenting MIC values between 18.87 and 75.5 μg/mL. Onco A also inhibited the growth of Gram-negative bacteria, Stenotrophomas maltophilia and Acinetobacter baumanii, which have few therapeutic options. The data showed that this molecule has a bacteriostatic effect, with CBM higher than 151 μg/mL. Onco A showed a higher antibiofilm potential on S. aureus MED 55 strain, inhibiting in 20% the biofilm formation of S. epidermidis 70D strain. No antifungal activity was demonstrated on the evaluated species. The action of this metabolite on human erythrocytes did not reveal hemolytic activity at the tested concentrations. MFA revealed statistically significant changes in the size and average roughness of the bacterial cells evaluated, compared to the control, caused by Onco A. The antibacterial action of this molecule is not related to oxidative stress. The results obtained demonstrate the antibacterial potential of this benzoquinone, serving as a promising option in the challenge of antibiotic resistance.