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https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39481
Tipo: | Tese |
Título: | PRÓPOLIS VERDE BRASILEIRA E TERAPIA FOTODINÂMICA ANTIMICROBIANA: CARACTERIZAÇÃO, AVALIAÇÃO IN VIVO E DESENVOLVIMENTO DE MICROEMULSÃO PARA O TRATAMENTO DE INFECÇÕES INTRADÉRMICAS CAUSADAS POR Staphylococcus aureus |
Título(s) alternativo(s): | BRAZILIAN GREEN PROPOLIS AND ANTIMICROBIAL PHOTODYNAMIC THERAPY: CHARACTERIZATION, IN VIVO EVALUATION AND DEVELOPMENT OF MICROEMULSION FOR THE TREATMENT OF INTRADERMAL INFECTIONS CAUSED BY Staphylococcus aureus |
Autor(es): | Ribeiro, Israel Souza |
Primeiro Orientador: | da Silva, Robson Amaro Augusto |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Amaral, Juliano Geraldo |
metadata.dc.contributor.referee1: | Da Silva, Robson Amaro Augusto |
metadata.dc.contributor.referee2: | Magalhaes Gusmão, Amelia Cristina Mendes de |
metadata.dc.contributor.referee3: | Marques, Lucas Miranda |
metadata.dc.contributor.referee4: | Rosa, Luciano Pereira |
metadata.dc.contributor.referee5: | de Oliveira, Gisele Lopes |
Resumo: | Introdução: Infecções de pele e tecidos moles são um importante problema de saúde pública mundial. Staphylococcus aureus é a principal causa desse tipo de infecção, de modo que o desenvolvimento de resistência é um dos principais fatores ligados à sua propagação e aos desafios no seu tratamento. Nesse contexto, a terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFA) com produtos naturais tem se mostrado uma boa alternativa no combate às infecções causadas por microrganismos resistentes aos antibióticos, pois agregam benefícios inerentes a esses compostos aos danos causados pelas espécies reativas de oxigênio induzidas pela TFA. A própolis verde brasileira possui efeitos conhecidos como agente antimicrobiano e imunomodulador. Contudo, não se sabe ao certo se tais atividades seriam mantidas se utilizada no contexto da TFA. Objetivos: O objetivo do presente estudo foi caracterizar o perfil fitoquímico da própolis verde brasileira e sua atividade como fotossensibilizador para TFA, avaliar os seus efeitos antimicrobianos e imunomoduladores in vivo e desenvolver microemulsão para o tratamento de infecções intradérmicas causadas por S. aureus resistentes à antibióticos. Materiais e Métodos: Realizou-se espectrometria de absorção molecular UV-Vis para avaliar os comprimentos de onda com potencial para ativar a própolis verde. Posteriormente, cepas de referência de Staphylococcus aureus Resistente à Meticilina (MRSA ATCC 43300) e Staphylococcus aureus Intermediário à Vancomicina (VISA ATCC 700699) foram expostas a concentrações variadas de própolis verde: 1µg/mL, 5µg/mL, 10µg/mL, 50µg/mL e 100µg/mL e estimuladas por luz LED azul, verde ou vermelha. Em seguida, avaliou-se o potencial zeta das bactérias expostas à própolis verde brasileira a fim de caracterizar um possível local de ação da própolis. Logo após, foi realizada cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos acoplado à espectrometria de massas em tandem, juntamente com análise clássica de redes moleculares, para identificar potenciais moléculas bioativas com atividade fotodinâmica. Finalmente, foram realizadas análises de citotoxicidade em eritrócitos e em células nucleadas. Após essa etapa, avaliou-se os efeitos antimicrobianos e 9 imunomoduladores da utilização da própolis verde brasileira como fotossensibilizador contra S. aureus in vivo, em modelo de infecção intradérmica em camundongos. Por fim, desenvolveu-se microemulsão como um sistema de entrega transdérmica da própolis verde brasileira, caracterizando-se o sistema microemulsionado e realizando os testes de estabilidade preliminar. Resultados: Observou-se que a própolis verde brasileira exibe um pico de absorção pronunciado e fotorresponsividade aumentada quando exposta à luz azul na faixa de 400nm e 450nm. Essa característica revela atividade fotodinâmica significativa contra MRSA e VISA em concentrações a partir de 5 µg/mL. Além disso, a própolis compreende compostos como a curcumina e outros flavonoides provenientes da flavona, que possuem potencial para atividade fotodinâmica e outras funções antimicrobianas. Os testes com potencial zeta não apresentaram diferenças significativas quando as bactérias foram expostas à própolis verde brasileira, o que sugere potencial internalização do composto pelas bactérias. Além disso, a própolis verde brasileira não apresentou toxicidade em eritrócitos e células nucleadas. In vivo, a TFA com própolis verde brasileira reduziu a carga bacteriana no local da infecção, inibiu a perda de peso decorrente da infecção e modulou a resposta inflamatória através de maior recrutamento de células neutrófilos para o tecido infectado. Além disso, a TFA induziu aumento das citocinas IL-17A e IL-12p70 no linfonodo retromaxilar drenante. Por fim, a microemulsão com própolis verde brasileira apresentou tamanho de partícula, índice de polidispersividade e potencial zeta promissores, bem como boa estabilidade nos testes preliminares, mantendo-se a atividade fotodinâmica antimicrobiana induzida por luz azul. Conclusões: A própolis verde brasileira apresenta atividade fotodinâmica, quando estimulada por luz LED azul, capaz de induzir a morte de diferentes cepas de S. aureus, reduzir a carga bacteriana e modular a resposta inflamatória em modelo murino de infecção intradérmica. Além disso, uma microemulsão com a própolis verde brasileira mostra-se promissora, uma vez que apresenta características físico-químicas de interesse e estabilidade viabilizando o desenvolvimento de protocolos que não demandem a injeção local do fotossensibilizador, não gerando dor e incômodo, o que pode diminuir o abandono terapêutico e aumentar a adesão ao tratamento. |
Abstract: | Introduction: Skin and soft tissue infections are an important global public health problem. Staphylococcus aureus is the main cause of this type of infection, so the development of resistance is one of the main factors linked to its spread and the challenges in its treatment. In this context, antimicrobial photodynamic therapy (TFA) with natural products has proven to be a good alternative in combating infections caused by antibiotic resistant microorganisms, as they add benefits inherent to these compounds to the damage caused by reactive oxygen species induced by TFA. Brazilian green propolis has known effects as an antimicrobial and immunomodulatory agent. However, it is not known for certain whether such activities would be maintained if used in the context of TFA. Objective: The objective of the present study was to characterize the phytochemical profile of Brazilian green propolis and its activity as a photosensitizer for TFA, evaluate its antimicrobial and immunomodulatory effects in vivo and develop microemulsion for the treatment of intradermal infections caused by antibiotic-resistant S. aureus. Materials and Methods: UV-Vis molecular absorption spectrometry was performed to evaluate the wavelengths with the potential to activate green propolis. Subsequently, reference strains of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA ATCC 43300) and Vancomycin Intermediate Staphylococcus aureus (VISA ATCC 700699) were exposed to varying concentrations of green propolis: 1µg/mL, 5µg/mL, 10µg/mL, 50µg/mL mL and 100µg/mL and stimulated by blue, green or red LED light. Next, the zeta potential of bacteria exposed to Brazilian green propolis was evaluated in order to characterize a possible site of propolis action. Soon after, high-performance liquid chromatography was performed with a diode array detector coupled to tandem mass spectrometry, together with classical analysis of molecular networks, to identify potential bioactive molecules with photodynamic activity. Finally, cytotoxicity analyzes were performed on erythrocytes and nucleated cells. After this step, the antimicrobial and immunomodulatory effects of using Brazilian green propolis as a photosensitizer against S. aureus in vivo were evaluated, in an intradermal infection model in mice. Finally, a 11 microemulsion was developed as a transdermal delivery system for Brazilian green propolis, characterizing the microemulsified system and carrying out preliminary stability tests. Results: Brazilian green propolis was observed to exhibit a pronounced absorption peak and increased photoresponsiveness when exposed to blue light in the range of 400nm and 450nm. This characteristic reveals significant photodynamic activity against MRSA and VISA at concentrations from 5 µg/mL. Furthermore, propolis comprises compounds such as curcumin and other flavonoids from flavones, which have the potential for photodynamic activity and other antimicrobial functions. Tests with zeta potential did not show significant differences when the bacteria were exposed to Brazilian green propolis, which suggests potential internalization of the compound by the bacteria. Furthermore, Brazilian green propolis did not present toxicity to erythrocytes and nucleated cells. In vivo, TFA with Brazilian green propolis reduced the bacterial load at the site of infection, inhibited weight loss resulting from infection and modulated the inflammatory response through greater recruitment of neutrophil cells to the infected tissue. Furthermore, TFA induced an increase in the cytokines IL-17A and IL-12p70 in the draining retromaxillary lymph node. Finally, the microemulsion with Brazilian green propolis showed promising particle size, polydispersity index and zeta potential, as well as good stability in preliminary tests, maintaining the antimicrobial photodynamic activity induced by blue light. Conclusions: Brazilian green propolis presents photodynamic activity, when stimulated by blue LED light, capable of inducing the death of different strains of S. aureus, reducing bacterial load and modulating the inflammatory response in a murine model of intradermal infection. Furthermore, a microemulsion with Brazilian green propolis shows promise, as it presents interesting physical-chemical characteristics and stability, enabling the development of protocols that do not require local injection of the photosensitizer, without generating pain and discomfort, which can reduce therapeutic abandonment and increase adherence to treatment. |
Palavras-chave: | Própolis Verde Brasileira Staphylococcus aureus Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana Microemulsão |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora / Evento / Instituição: | Universidade Federal da Bahia |
Sigla da Instituição: | UFBA |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto Multidisciplinar em Saúde (IMS) |
metadata.dc.publisher.program: | Programa Multicêntrico de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas (PMPGCF) |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39481 |
Data do documento: | 22-Mar-2024 |
Aparece nas coleções: | Tese (PMPGCF) |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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Israel Ribeiro. Tese..pdf | Tese de Doutorado de Israel Souza Ribeiro defendida junto ao Programa de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas do IMS/CAT/UFBA. | 2,05 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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