Seleção de moléculas visando o reposicionamento de fármacos com potencial ação sobre o biofilme de pseudomonas aeruginosa

Abstract

Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria Gram-negativa formadora de biofilme que está associada a uma variedade de infecções nosocomiais, sendo encontrada em infecções relacionadas ao uso de implantes médicos e em ulcerações variadas, além de ser o patógeno mais comum em pacientes com fibrose cística. O biofilme representa um estilo de vida microbiano no qual células bacterianas aderem a superfícies e formam comunidades microbianas envoltas por uma matriz extracelular, sendo este um importante fator para o desenvolvimento de infecções crônicas. Diversos trabalhos reportam o envolvimento de moléculas sinalizadoras autoindutoras na formação e na manutenção de biofilmes, em um fenômeno de comunicação bacteriano conhecido como Quorum Sensing (QS). A busca por compostos capazes de inibir a formação ou de estimular a erradicação de biofilmes de P. aeruginosa é de extremo interesse à clínica, de maneira a permitir que estas infecções sejam eliminadas com o auxílio do sistema imunológico do hospedeiro e/ou por facilitar a ação de agentes antimicrobianos tradicionais. Este trabalho apresenta uma revisão da literatura sobre moléculas não antimicrobianas com conhecida ação sobre a formação de biofilme de P. aeruginosa. A partir desta revisão, cinco características estruturais comuns entre estas moléculas foram identificadas e serviram de protótipo para a seleção de 251 moléculas (aproximadamente 4%) dentre 5930 substâncias presentes no livro Martindale: The complete Drug Reference. Dentro do conceito de reposicionamento de fármacos, abordagem que tende a reduzir o tempo e os custos relacionados ao processo de pesquisa e desenvolvimento de fármacos, este estudo servirá como guia para próximos trabalhos experimentais que serão desenvolvidos no grupo de pesquisa de Biofilmes e Diversidade Microbiana da Faculdade de Farmácia desta Universidade, indicando compostos com potencial ação antibiofilme de P. aeruginosa.

Pseudomonas aeruginosa is a gram-negative, biofilm forming bacteria associated to a variety of acute and chronic nosocomial infections, commonly found in medical implants, ulcerations and known as being the main pathogen on Cistic Fibrosis patients. The development of chronic and persistent infections is associated with the formation of biofilms, a bacterial life style in which those cells attach to surfaces and form communities surrounded by an extracellular matrix. Quorum sensing is the capacity of bacteria in a medium to communicate through the production and recognition of autoinducer molecules. In this context, the search for substances capable of inhibiting the formation or stimulating the dispersal of P. aeruginosa biofilm is an important development point in today's research for novel ways of combating the various pathologies associated with the bacteria, by allowing those infections to be properly eliminated by the host’s immune system and/or by facilitating the action of tradicional antimicrobial agents. This work consists in a revision of published articles about non-antimicrobial molecules with known action against the formation of P. aeruginosa biofilm. From this revision, five common structural characteristics were identified and used as scaffolds for the selection of 251 molecules (roughly 4%) among the 5930 substances related on the book Martindale: The complete Drug Reference. Considering the idea of drug repurposing, a methodology that aims to reduce the high cost and development time associated with the research of new drugs, this study will be used as a guide on future experimental projects to be developed by the Biofilmes e Diversidade Biológica research group from Universidade de Farmácia of Universidade Federal do Rio Grande do Sul, in the search of compounds with potential action against P. aeruginosa biofilm.