Explorando a biologia do inseto Galleria mellonella para o desenvolvimento de novos agentes contra bactérias multirresistentes
| dc.contributor.advisor | Trentin, Danielle da Silva | |
| dc.contributor.advisor-co | Menezes, Gabriela Messias Miranda | |
| dc.contributor.author | Luz, Letícia Feliciani da | |
| dc.contributor.department | Programa de Pós-Graduação em Biociências | |
| dc.date.accessioned | 2024-08-16T14:21:34Z | |
| dc.date.available | 2024-08-16T14:21:34Z | |
| dc.date.date-insert | 2024-08-16 | |
| dc.date.issued | 2024-06-24 | |
| dc.description | Dissertação (Mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Biociências, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre. | |
| dc.description.abstract | A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que até 2050 mais de 10 milhões de pessoas irão morrer anualmente de infecções se a resistência aos antimicrobianos for mantida no nível atual, constituindo a principal causa de morte humana. Produtos naturais são reconhecidos como importante fonte de entidades químicas para o desenvolvimento de agentes anti-infectivos. No ambiente, os insetos são constantemente ameaçados por patógenos e, portanto, desenvolveram estratégias para se proteger de infecções microbianas. O inseto Galleria mellonella apresenta ciclo de vida dividido em quatro fases (ovo, larva, pupa e mariposa adulta). Após a oviposição, os ovos ficam expostos no ambiente, mas ainda não é conhecida a forma pela qual os mesmos se protegem de microrganismos. Adicionalmente, antes da formação de pupa, as larvas são envoltas em um casulo de seda. Assim, os ovos e os casulos de seda parecem proteger G. mellonella dos ataques de microrganismos. Alguns insetos, podem apresentar um processo denominado priming imunológico: a exposição a sub-doses de microrganismos ativa a resposta imune e confere efeito protetor a um próximo contato com o patógeno. O objetivo deste trabalho foi investigar a atividade antibacteriana e antibiofilme de extratos dos ovos e casulos de seda de G. mellonella, provenientes de larvas expostas ou não a antígenos bacterianos, frente a cepas bacterianas multirresistentes, contribuindo no desenvolvimento de novos agentes anti-infectivos e no entendimento de como G. mellonella se protege de infecções. Especificamente, investigou-se também se os ovos provenientes de larvas expostas a antígenos bacterianos apresentam modificação química e morfológica, e se a exposição aos antígenos afeta a atividade anti-infectiva dos extratos de ovos. As análises histológicas e de MEV-FEG-EDS apontaram espessamento da camada mucosa de ovos desafiados. Extratos aquosos e orgânicos foram obtidos de casulos saudáveis, bem como de ovos controle e desafiados com antígenos bacterianos. Os materiais biológicos apresentaram alterações na composição química antes e após a extração, conforme observados pelas técnicas de FTIR e MEV-FEG. Por meio da análise de CG-MS, foram identificados 43 compostos provenientes dos extratos de casulos e 39 compostos dos extratos de ovos, dos quais vários tem sido reportados na literatura por possuírem ação antibacteriana e/ou antibiofilme. Os extratos foram avaliados, na concentração de 1000 e 350 µg/mL, quanto à ação antibiofilme e antibacteriana pelas técnicas de cristal violeta e microdiluição em caldo, respectivamente. Os extratos CE1, CE3, EE1 e EE2 destacaram-se por sua excelente atividade antibacteriana e/ou antibiofilme que foram obtidas frente a Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus multirresistentes A identificação de moléculas bioativas capazes de controlar o crescimento ou a virulência de bactérias multirresistentes, através de mecanismos de ação distintos dos antibacterianos clássicos, contribuirá para o desenvolvimento de agentes inovadores no setor farmacêutico e no entendimento da biologia e fisiologia dos insetos. | |
| dc.description.abstract-en | The World Health Organization (WHO) estimates that by 2050 more than 10 million people will die annually from infections if antimicrobial resistance is maintained at its current level, constituting the main cause of human death. Natural products are recognized as an important source of chemical entities for the development of antiinfective agents. In the environment, insects are constantly threatened by pathogens and therefore have developed strategies to protect themselves from microbial infections. The Galleria mellonella insect has a life cycle divided into four stages (egg, larva, pupa and adult moth). After oviposition, the eggs are exposed to the environment, but the way in which they protect themselves from microorganisms is not yet known. Additionally, before pupa formation, the larvae are wrapped in a silk cocoon. Thus, eggs and silk cocoons appear to protect G. mellonella from attacks by microorganisms. Some insects may present a process called immune priming: exposure to sub-doses of microorganisms activates the immune response and confers a protective effect in the next contact with the pathogen. The aim of this work was to investigate the antibacterial and antibiofilm activity of extracts from the eggs and silk cocoons of G. mellonella, and from larvae exposed or not to bacterial antigens, against multi-resistant bacterial strains, contributing to the development of new anti-infective agents and in the understanding of how G. mellonella protects itself from infections. Specifically, it was also investigated whether eggs from larvae exposed to bacterial antigens present chemical and morphological modifications, and whether exposure to antigens affects the anti-infective activity of egg extracts. Histological and SEM-FEG-EDS analyses showed mucous layer thickening of challenged eggs. Aqueous and organic extracts were obtained from healthy cocoons, as well as from control eggs and those challenged with bacterial antigens. The biological materials showed changes in the chemical composition before and after extraction, as observed by FTIR and SEM-FEG techniques. Through GC-MS analysis, 43 compounds were identified from cocoon extracts and 39 compounds from egg extracts, of which several have been reported in the literature to have antibacterial and/or antibiofilm action. The extracts were evaluated at concentrations of 1000 and 350 µg/mL for antibiofilm and antibacterial action using crystal violet and broth microdilution techniques, respectively. The extracts CE1, CE3, EE1 and EE2 stood out for their excellent antibacterial and/or antibiofilm activity, which were obtained against Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and multi-resistant Staphylococcus aureus. The identification of bioactive molecules capable of controlling the growth or virulence of multidrug-resistant bacteria, through different mechanisms of action than classic antibacterials, will contribute to the development of innovative agents in the pharmaceutical sector, as well as to the understanding of the insect’s biology and physiology. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/2921 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.relation.requires | TEXTO - Adobe Reader | |
| dc.rights | Acesso Embargado | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/ | |
| dc.subject | Antibacterianos | pt_BR |
| dc.subject | Galleria mellonella | pt_BR |
| dc.subject | Antígenos de Bactérias | pt_BR |
| dc.subject | [en] Anti-Bacterial Agents | en |
| dc.subject | [en] Galleria mellonella | en |
| dc.subject | [en] Antigens, Bacterial | en |
| dc.title | Explorando a biologia do inseto Galleria mellonella para o desenvolvimento de novos agentes contra bactérias multirresistentes | |
| dc.type | Dissertação |
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