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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5252
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Actinobactérias da caatinga produtoras de antibióticos contra Mycobacterium tuberculosis: atividade, identificação molecular e metabolômica |
Autor: | Almeida, Luana Layse Câmara de |
Primeiro orientador: | Cibulski, Samuel Paulo |
Primeiro coorientador: | Rodrigues-Junior, Valnês da Silva |
Primeiro membro da banca: | Martins, Rodrigo Molina |
Segundo membro da banca: | Oliveira, Alisson Macário |
Resumo: | A tuberculose (TB) é uma das principais causas de morte por doenças infecciosas. Embora a TB seja uma doença curável e prevenível, em 2023, aproximadamente 10 milhões de pessoas adoeceram com TB e houve uma estimativa de 1,3 milhão de mortes em todo o mundo. Apesar de algum progresso na pesquisa para novos candidatos a fármacos, reposicionamento de fármacos e novos regimes de tratamento, ainda há uma necessidade urgente de novos fármacos para tratar a TB, especialmente devido aos casos crescentes de linhagens de Mycobacterium tuberculosis multirresistentes e extensivamente resistentes a fármacos (MDR/XDR). A resistência aos fármacos é um obstáculo desafiador para o tratamento e prevenção da TB em todo o mundo, tornando o tratamento mais difícil, demorado e oneroso. As actinobactérias são bactérias Gram-positivas conhecidas por produzir uma ampla variedade de metabólitos bioativos, incluindo antibióticos, imunossupressores e outras moléculas de interesse médico. Dentre esses compostos, centenas apresentam atividade antimicobacteriana e têm potencial para uso como fármacos eficazes ou como ponto de partida na descoberta de novos agentes contra a tuberculose, sendo o gênero Streptomyces um dos mais importantes deste filo, responsáveis pela produção de grande parte dessas moléculas. A vista disto, o objetivo deste trabalho foi isolar e caracterizar compostos antimicrobianos contra M. tuberculosis derivados de actinobactérias isoladas da Caatinga. Foram coletadas amostras de solo no qual 340 actinobactérias foram isoladas. Das 340, 19 (≈6%) demonstraram atividade contra uma linhagem avirulenta de M. tuberculosis (H37Ra). O perfil de metabólitos desses isolados foi avaliado por LC-MS. Após desreplicação química, foram anotados compostos como actinomicinas, moléculas com atividade antimicobacteriana já conhecida. Entretanto, a maioria dos compostos não pode ser identificada por meio dessa técnica. Um isolado (I136) com atividade antimicobacteriana proeminente e excelente crescimento in vitro foi selecionado para caracterização taxonômica, micromorfológica e desreplicação química aprofundada. O isolado foi caracterizado por coloração de Gram e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e posteriormente submetida à fermentação para extração de metabólitos secundários. Na coloração de Gram foi observada uma bactéria Gram-positiva de morfologia filamentosa, com filamentos longos e ramificados e presença de esporos. A partir da análise de MEV foi possível observar micélios altamente ramificados com cadeias de esporos bem definidas em formato de colares, característico de bactérias do gênero Streptomyces. Os metabólitos do isolado I136 demonstraram potencial antitubercular com CIM de 5 g/mL contra H37Ra. Após desreplicação química, foi possível verificar que o isolado I136 produz o metabólito neopirrolomicina B, com atividade antimicobacteriana já reportada na literatura. Os dados aqui mostrados reforçam a Caatinga como fonte de actinobactérias produtoras de metabólitos bioativos contra patógenos de extrema relevância médica, como o M. tuberculosis. |
Abstract: | Tuberculosis (TB) is one of the leading causes of death from infectious diseases. Although TB is a curable and preventable disease, in 2023 approximately 10 million people developed TB, and an estimated 1.3 million deaths occurred worldwide. Despite some progress in research on new drug candidates, drug repurposing, and novel treatment regimens, there is still an urgent need for new drugs to treat TB, particularly due to the rising incidence of multidrug-resistant and extensively drug-resistant Mycobacterium tuberculosis strains (MDR/XDR). Drug resistance poses a major challenge to the treatment and prevention of TB globally, making therapy more difficult, prolonged, and costly. Actinobacteria are Gram-positive bacteria known for producing a wide variety of bioactive metabolites, including antibiotics, immunosuppressants, and other medically relevant compounds. Among these, hundreds exhibit antimycobacterial activity and hold potential either as effective drugs or as starting points for the discovery of new agents against tuberculosis, with the genus Streptomyces standing out as one of the most important within this phylum, responsible for the production of a significant proportion of such molecules. In this context, the aim of this study was to isolate and characterize antimicrobial compounds active against M. tuberculosis derived from actinobacteria isolated from the Caatinga biome. Soil samples were collected, from which 340 actinobacterial strains were isolated. Of these, 19 (≈6%) demonstrated activity against an avirulent strain of M. tuberculosis (H37Ra). The metabolite profiles of these isolates were analyzed by LC-MS. Following chemical dereplication, compounds such as actinomycins molecules with previously known antimycobacterial activity were annotated. However, most of the compounds could not be identified by this technique. One isolate (I136), which exhibited prominent antimycobacterial activity and excellent in vitro growth, was selected for taxonomic, micromorphological, and in-depth chemical dereplication characterization. The isolate was examined using Gram staining and Scanning Electron Microscopy (SEM), and subsequently subjected to fermentation for secondary metabolite extraction. Gram staining revealed a Gram-positive bacterium with filamentous morphology, displaying long, branched filaments and spore formation. SEM analysis showed highly branched mycelia with well-defined spore chains arranged in a beaded pattern, characteristic of Streptomyces species. The metabolites produced by isolate I136 demonstrated antitubercular potential, with a MIC of 5 μg/mL against H37Ra. Chemical dereplication revealed that isolate I136 produces the metabolite neopyrrolomycin B, whose antimycobacterial activity has been previously reported in the literature. The data presented here reinforce the Caatinga as a valuable source of actinobacteria capable of producing bioactive metabolites against pathogens of high medical relevance, such as M. tuberculosis. |
Palavras-chave: | Bioprospecção Tuberculose Semiárido brasileiro |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCF |
Citação: | ALMEIDA, Luana Layse Câmara de. Actinobactérias da caatinga produtoras de antibióticos contra Mycobacterium tuberculosis: atividade, identificação molecular e metabolômica. 2025. 73 p. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas - PPGCF) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2025. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/5252 |
Data de defesa: | 23-Mai-2025 |
Aparece nas coleções: | PPGCF - Dissertações |
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