Inativação fotodinâmica de Staphylococcus aureus por ftalocianinas metálicas livres e encapsuladas em nanopartículas de PHB

bibo.pageEnd98
dc.contributor.advisor1Silva, André Romero da
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000214976093
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3079774974302460
dc.contributor.authorFerreira, Julyana Noval de Souza
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0001-5864-7876
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7145019557792321
dc.contributor.referee1Oliveira, Jairo Pinto de
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000175951183
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2228283301316218
dc.contributor.referee2Buzzá, Hilde Harb
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-1885-5897
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5291550330245299
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:24Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:24Z
dc.date.issued2021-11-26
dc.description.abstractOne of the global problems that has been progressively growing in recent years and causing critical consequences for public health is antimicrobial resistance. Antimicrobial photodynamic therapy proposes an alternative to the use of antibiotics to treat localized infections. This technique combines a photosensitizer, a light source at a specific wavelength, and oxygen molecules, which together cause the formation of cytotoxic oxygen species. Phthalocyanines are compounds that have great potential as photosensitizers, however they have high hydrophobicity, requiring a carrier system to improve their capability as a therapeutic agent. This work proposed to investigate the efficiency of indium phthalocyanines containing the 7-oxo-3-(3,4,5- trimethoxyphenyl)coumarin substituent in non-peripheral (3NInOAc) and peripheral (4NInOAc) regions in the photodynamic inactivation of S. aureus bacteria sensitive (MSSA) and resistant (MRSA) to methicillin, considering the compounds free and encapsulated in PHB nanoparticles. For this purpose, the polymeric nanoparticles were prepared according to a 23 factorial design, and the photosensitizers photodynamic activity was also evaluated by the photooxidation of biomolecules (Trp and BSA). Theoretical calculations and molecular docking were performed to explain the entrapment efficiency of photosensitizers in PHB nanoparticles and the effectiveness in photooxidizing biomolecules. Encapsulated photosensitizers showed greater photodynamic efficiency than the free ones in the Trp photooxidation. However, encapsulation decreased the interaction of the photosensitizer with BSA, reducing the protein photooxidation. Phthalocyanine 4NInOAc, free and encapsulated, was more efficient than 3NInOAc in photooxidizing biomolecules and inactivating bacterias, although both photosensitizers were able to photooxidize Trp and BSA, as well as inactivating MSSA and MRSA. It is noteworthy that free phthalocyanines showed greater photodynamic efficiency than the encapsulated ones in reducing the bacteria viability, with the greatest inactivation obtained with the free 4NInOAc, whose reduction was 2.57 and 2.28 logs for MSSA and MRSA, respectively. The results revealed that both compounds, free and encapsulated, showed moderate antimicrobial action, reducing an average of 2 logs (99%) of MSSA and MRSA colonies.
dc.description.resumoUm dos problemas globais que vem crescendo progressivamente nos últimos anos e provocando consequências críticas a saúde pública é a resistência antimicrobiana. A terapia fotodinâmica antimicrobiana propõe uma alternativa ao uso de antibióticos para tratamento de infecções localizadas. Esta técnica combina um fotossensibilizador, fonte de luz no comprimento de onda específico e moléculas de oxigênio, que juntos provocam a formação de espécies citotóxicas de oxigênio. Ftalocianinas são compostos que possuem grande potencial de aplicação como fotossensibilizadores, contudo possuem alta hidrofobicidade, necessitando de um sistema carreador para aprimorar seu desempenho como agente terapêutico. Este trabalho propôs investigar a eficiência de ftalocianinas de índio contendo o substituinte 7-oxo-3-(3,4,5-trimetoxifenil)cumarina em região não-periférica (3NInOAc) e periférica (4NInOAc), em inativar fotodinamicamente bactérias S. aureus sensíveis (MSSA) e resistentes (MRSA) a meticilina, considerando os compostos livres e encapsulados em nanopartículas de PHB. Para este fim, as nanopartículas poliméricas foram preparadas seguindo um planejamento fatorial 23 , sendo a atividade fotodinâmica dos fotossensibilizadores, também, avaliada pela fotooxidação de biomoléculas (Trp e BSA). Cálculos teóricos e docagem molecular foram realizados para explicar a eficiência de encapsulação dos fotossensibilizadores nas nanopartículas de PHB e a eficácia em fotoxidar biomoléculas. Os fotossensibilizadores encapsulados apresentaram maior eficiência fotodinâmica do que os livres na fotooxidação do Trp. No entanto, a encapsulação diminuiu a interação do fotossensibilizador com a BSA, reduzindo a fotooxidação da proteína. A ftalocianina 4NInOAc, livre e encapsulada, foi mais eficiente que a 3NInOAc em fotoxidar as biomoléculas e em inativar as bactérias, ainda que ambos os fotossensibilizadores tenham sido capazes de fotoxidar o Trp e a BSA, assim como de inativar MSSA e a MRSA. Destaca-se que as ftalocianinas livres apresentaram maior eficiência fotodinâmica do que as encapsuladas em reduzir a viabilidade das bactérias, sendo a maior inativação obtida com a 4NInOAc livre, cuja redução foi de 2,57 e 2,28 logs para a MSSA e a MRSA, respectivamente. Os resultados revelaram que ambos os compostos, livres e encapsuladas, apresentaram ação antimicrobiana moderada, reduzindo em média 2 logs (99%) das colônias de MSSA e MRSA.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15366
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Bioquímica
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Bioquímica
dc.rightsopen access
dc.subjectTerapia fotodinâmica antimicrobiana
dc.subjectinativação fotodinâmica
dc.subjectresistência antimicrobiana
dc.subjectftalocianina de índio
dc.subjectpolihidróxibutirato
dc.subjectnanopartícula
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqFarmacologia Bioquímica e Molecular
dc.titleInativação fotodinâmica de Staphylococcus aureus por ftalocianinas metálicas livres e encapsuladas em nanopartículas de PHB
dc.title.alternativePhotodynamic inactivation of Staphylococcus aureus by free metallic phthalocyanines and encapsulated in PHB nanoparticles
dc.typemasterThesis

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