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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36790| Tipo: | Dissertação |
| Título: | (-)-Carveol: atividade antifúngica sobre Sporothrix brasiliensis, citotoxicidade, ADMET e docking molecular |
| Autor(es): | Lima, Luanna de Oliveira e |
| Primeiro Orientador: | Guerra, Felipe Queiroga Sarmento |
| Resumo: | A esporotricose é uma infecção fúngica subcutânea causada por fungos pertencentes ao clado clínico de Sporothrix. É considerada uma doença endêmica no Brasil, sendo um importante problema na saúde pública. O fungo tem características saprófitas, logo, é comumente encontrado no solo, e em matérias orgânicas em decomposição. Nos últimos anos, observa-se que a principal forma de transmissão é a zoonótica, que consiste na transmissão dos propágulos fúngicos do animal para o ser humano ou para outros animais. Esta forma favorece a alta presença de S. brasiliensis entre humanos, sendo a espécie mais incidente no país. O tratamento atual apresenta opções escassas, sendo as principais, a solução saturada de iodeto de potássio, itraconazol, terbinafina e anfotericina B, que expressam, como principais problemas, seus efeitos adversos e toxicidade, em alguns casos. Fatores como o aumento de cepas resistentes a estes antifúngicos, o custo e duração prolongada do tratamento e efeitos adversos, têm impulsionado a busca por novas substâncias com atividade antifúngica, e as plantas medicinais e seus fitoconstituintes vem sendo amplamente investigadas nesse sentido. Assim, o objetivo desse estudo foi investigar a atividade antifúngica do monoterpeno (-)-Carveol, apontar alvos moleculares, sua interação medicamentosa com antifúngicos de referência, visualizar sua atuação na célula fúngica e analisar sua toxicidade. Para análise da atividade antifúngica do (-)-Carveol frente S. brasiliensis, foram realizadas a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e da Concentração Fungicida Mínima (CFM), análise de interação com sorbitol e ergosterol, análise do efeito em combinação com outros fármacos. Além de avaliar a sua citotoxicidade em queratinócitos humano (HaCaT), análise in silico das propriedades farmacocinéticas e toxicológicas ADMET (absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade) e predizer o comportamento das ligações químicas por meio do docking molecular. (-)-Carveol apresentou CIM de 256 μg/mL sobre a maioria das cepas testadas, com caráter fungicida. Os resultados sugerem que esta atividade não ocorre sobre a parede celular fúngica e nem pela complexação do monoterpeno ao ergosterol da membrana fúngica. A associação do (-)-Carveol com o itraconazol apresentou efeito antagonista. A viabilidade celular foi mantida acima de 50% nas concentrações de 256 μg/mL e 512 μg/mL na linhagem celular testada. Nos estudos in silico, (-)-Carveol apresentou baixa probabilidade de interações medicamentosas farmacocinéticas e toxicidade, melhor distribuição nos tecidos e no plasma quando comparado ao itraconazol; bem como não foi hepatotóxico, não apresentou riscos de mutagenicidade, tumorigenicidade, características apresentadas pelo itraconazol. O (-)-Carveol e o itraconazol interagem ligando-se ao sítio ativo da CYP51, porém o itraconazol apresentou prioridade de ligação, e maior afinidade pelo sítio de ligação. O presente estudo demonstra que (-)-Carveol representa uma potencial atividade antifúngica, podendo se tornar uma alternativa no tratamento da esporotricose e no controle de disseminação do fungo, sendo necessários mais estudos que identifiquem seu mecanismo de ação, além de alternativas que melhorem sua citotoxicidade. |
| Abstract: | Sporotrichosis is a subcutaneous fungal infection caused by fungi belonging to the clinical clade of Sporothrix. It is considered an endemic disease in Brazil, representing a significant public health issue. The fungus has saprophytic characteristics, meaning it is commonly found in soil and decomposing organic matter. In recent years, zoonotic transmission has been observed as the primary form of transmission, consisting of the transmission of fungal propagules from animals to humans or other animals. This form favors high presence of S. brasiliensis among humans, being the most prevalent species in the country. Current treatment options are scarce, with the main ones being saturated potassium iodide solution, itraconazole, terbinafine, and amphotericin B, which, as primary concerns, express adverse effects and toxicity in some cases. Factors such as the increase in antifungal-resistant strains, the cost and prolonged duration of treatment, and adverse effects have driven the search for new substances with antifungal activity, and medicinal plants and their phytoconstituents have been widely investigated in this regard. Thus, the objective of this study was to investigate the antifungal activity of the monoterpene (-)-Carveol, identify molecular targets, its drug interaction with reference antifungals, visualize its action in the fungal cell, and analyze its toxicity. To analyze the antifungal activity of (-)-Carveol against S. brasiliensis, the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Fungicidal Concentration (MFC) were determined, along with interaction analysis with sorbitol and ergosterol, and the effect of its combination with other drugs was analyzed. In addition, its cytotoxicity in human keratinocyte (HaCaT) was evaluated, along with an in silico analysis of the pharmacokinetic and toxicological properties ADMET (absorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity) to predict the behavior of chemical bonds through molecular docking. (-)-Carveol showed an MIC of 256 μg/mL on the majority of strains tested, with fungicidal characteristics. The results suggest that this activity does not occur on the fungal cell wall nor through the complexation of the monoterpene with the ergosterol of the fungal membrane. The association of (-)-Carveol with itraconazole showed an antagonistic effect. Cell viability remained above 50% at concentrations of 256 μg/mL and 512 μg/mL in the tested cell line. In the in silico studies, (-)-Carveol presented a low probability of pharmacokinetic drug interactions and toxicity, better distribution in tissues and plasma when compared to itraconazol; as well as not being hepatotoxic and showing no risks of mutagenicity or tumorigenicity, which are characteristics presented by itraconazole. Both (-)-Carveol and itraconazole interact by binding to the active site of CYP51, but itraconazole showed binding priority and greater affinity for the binding site. This study demonstrates that (-)-Carveol exhibits potential antifungal activity and may serve as an alternative for the treatment of sporotrichosis and the control of fungal dissemination. Further studies are needed to identify its mechanism of action and explore strategies to improve its cytotoxicity profile. |
| Palavras-chave: | Esporotricose Antifúngicos Monoterpeno Fungicida Toxicidade Sporotrichosis Antifungals Monoterpene Fungicide Toxicity |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Farmacologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36790 |
| Data do documento: | 26-Set-2024 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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