Autores
Martínez-medina, J.J. (UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CHACO AUSTRAL) ; Villa-pérez, C. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA) ; Soria, D.B. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PLATA)
Resumo
El aumento en la frecuencia de las infecciones y la aparición de microorganismos
resistentes genera la necesidad del desarrollo de nuevas moléculas antimicrobianas
efectivas. El uso de terapias basadas en metales para el tratamiento de
enfermedades infecciosas constituye un campo de creciente interés. La sulfadiazina
es ampliamente utilizada en medicina humana tanto por vía oral como tópica. La
misma posee grupos funcionales adecuados para la obtención de compuestos de
coordinación. Nuestro grupo se encuentra trabajando en el diseño de agentes
antimicrobianos mediante la complejación de la sulfadiazina con metales de
transición. En el presente trabajo reportamos las propiedades antimicrobianas y el
perfil de seguridad del complejo Ni/SDZ/bpy.
Palavras chaves
Complejo Ni/SDZ/bpy; actividad antimicrobiana; perfil de seguridad
Introdução
En las últimas décadas se ha observado un aumento en la frecuencia de las
infecciones resistentes, lo cual ha llevado a un mayor consumo de agentes
antimicrobianos y ha conducido a un incremento en la aparición de cepas
multirresitentes que requieren atención urgente (CHAKRABORTY et al, 2019). Las
sulfonamidas (como la sulfadiazina), son moléculas que presentan grupos
funcionales adecuados para la obtención de compuestos de coordinación. Fueron
los primeros agentes quimioterapéuticos eficaces en la prevención y cura de
infecciones bacterianas en humanos (BULT, 1983) y aún se encuentran entre los
agentes antibacterianos más utilizados en el mundo por su bajo costo y baja
toxicidad (AJIBADE et al, 2006). Las mismas ejercen su acción antibacteriana por
inhibición competitiva de la enzima dihidropteroato sintasa interrumpiendo la
síntesis de ácido fólico. Si bien las sulfas son bacteriostáticas, cuando se
combinan con trimetoprima (inhibidor de la enzima dihidrofolato reductasa) se
convierten en bactericidas comparables con los antibióticos de amplio espectro
(GOODMAN & GILMAN´S, 1996). La sulfadiazina argéntica, introducida en 1968,
sigue siendo actualmente el tratamiento de primera línea para ciertas patologías
cutáneas (como las quemaduras) en las que los antibióticos sistémicos tienen
problemas para llegar al sitio de acción. Nuestro grupo de trabajo ha
sintetizado y caracterizado el complejo ternario de níquel con sulfadiazina
(SDZ) y 2,2’-bipiridina (bpy), Ni(SDZ)2bpy·2EtOH (Ni/SDZ/bpy). Para
ampliar el conocimiento sobre sus propiedades biológicas, se estudió el perfil
antimicrobiano del complejo frente a bacterias y hongos (considerados patógenos
para el humano) y se evaluó su seguridad mediante métodos in vitro.
Material e métodos
Se evaluó la actividad antibacteriana y antifúngica del complejo Ni/SDZ/bpy
mediante la determinación de la concentración inhibitoria mínima (CIM) por el
método de macrodilución en agar (BERAHOU et al, 2007). Las cepas se cultivaron
en caldo y agar Mueller Hinton (MH). Las suspensiones se ajustaron al 0,5 de
McFarland (108 unidades formadoras de colonia (UFC) por mililitro) y
los inóculos bacterianos se diluyeron hasta de 107 UFC/mL. Se
sembraron 2 μL de cada suspensión microbiana en un set de placas de Petri que
contienen agar MH con concentraciones crecientes del complejo (hasta 1000 µg/mL)
y se incubaron a 37 °C durante 24 y 48 horas para bacterias y hongos,
respectivamente. Por otra parte, se evaluó la seguridad del complejo en dos
niveles de experimentación: genotoxicidad y toxicidad aguda. El potencial
mutagénico del complejo se determinó mediante el método de incorporación directa
en placa (MARON & AMES, 1983). Se emplearon dos cepas de Salmonella
typhimurium (TA98 y TA100). Las diferentes concentraciones del complejo
(hasta 600 µg/placa) se añadieron a 2 mL de top agar fundido que
posteriormente se mezclaron con 100 µL de cultivo bacteriano y se vertió la
mezcla sobre una placa conteniendo agar mínimo. Estas placas se incubaron a 37
°C durante 48 horas y se realizó el recuento del número de revertantes. El
índice mutagénico (IM) es el número de revertantes por placa dividido por el
número de revertantes espontáneas (placas control). Para el ensayo de toxicidad
aguda (MEYER et al, 1982), se colocaron 10 nauplios de Artemia salina en
sendos pocillos de policubeta en contacto con concentraciones crecientes del
complejo (hasta 600 µg/mL) durante 24 horas. Al término de este período, se
realizó el conteo de las larvas vivas.
Resultado e discussão
Previamente reportamos la actividad antimicrobiana de los ligandos SDZ y bpy
(MARTÍNEZ-MEDINA et al, 2019). La SDZ no mostró actividad antimicrobiana
relevante desde una perspectiva clínica (CIM> 1000 μg/mL) frente a la mayoría de
las cepas ensayadas, excepto frente a dos bacterias y un hongo. El ligando bpy
mostró actividad relevante frente a la mayoría de las cepas bacterianas
ensayadas y una actividad muy marcada frente a las cepas de Candida (CIM= 15,6
μg/mL). El complejo Ni/SDZ/bpy mostró actividad frente a las mismas cepas que el
ligando SDZ y con iguales valores de CIM, Staphylococcus aureus ATCC
25923 (250 μg/mL), Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 (500 μg/mL) y
Candida krusei (250 μg/mL). En ciertos casos, el complejo mostró valores
de CIM mayores (menor actividad) a los del ligando bpy libre. No obstante, la
concentración letal media (CL50) del ligando bpy en A. salina
es de 143 μg/mL (DOS-SANTOS et al, 2015), lo que impide su uso como agente
antimicrobiano. Por el contrario, el complejo no indujo la muerte del crustáceo
de mar A. salina a concentraciones de hasta 600 µg/mL. La CL50
del complejo se sitúa entonces por encima de esta concentración. Esto sugiere
que el complejo Ni/SDZ/bpy no es toxico a las concentraciones necesarias para
ejercer el efecto antimicrobiano y que la complejación disminuye la toxicidad
del ligando bpy. Además, los resultados del Test de Ames mostraron que a todas
las concentraciones ensayadas los valores de IM están por debajo de 1,5. Por lo
tanto, el complejo no es capaz de inducir mutaciones del tipo corrimiento de
marco de lectura (S. typhimurium TA98) o sustitución de pares de bases
(S. typhimurium TA100).
Conclusões
La modificación de sulfonamidas como la sulfadiazina mediante la complejación con
metales y co-ligandos nitrogenados podría permitir el desarrollo de nuevos
fármacos antimicrobianos con un perfil de seguridad mejorado. No obstante, la
actividad biológica y la seguridad representan sólo dos de los numerosos aspectos
relacionados al diseño de fármacos.
Agradecimentos
Esta investigación pudo realizarse gracias al apoyo económico de UNCAUS (PI N°
156), UNLP (11/X876), y ANPCyT (PICT 2019-02589 y PICT 2019-03736).
Referências
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