Nome do Projeto
AVALIAÇÃO IN SILICO E IN VITRO DE ÓLEOS VEGETAIS E OZONIZADOS DE GIRASSOL (Helianthus annuus) e OLIVA (Olea europaea) CONTRA Sporothrix brasiliensis
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
28/08/2024 - 20/05/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A esporotricose é uma doença causada pelo fungo do gênero Sporothrix, com importante potencial zoonótico. No Brasil há um aumento exponencial de casos relatados de esporotricose, principalmente na região Sudeste e Sul do país. O tratamento é realizado com antifúngico, mas na rotina clínica há cada vez mais casos refratários e resistentes ao tratamento com Itraconazol, despertando a necessidade em busca de novos métodos para conter o avanço dessa problemática. O uso de óleos a base de girassol e oliva já são bastantes utilizados com resultados promissores para diferentes patologias tanto na medicina humana, quanto na veterinária. A ozonioterapia está sendo utilizada com frequência na medicina veterinária como prática integrativa em doenças dermatológicas, neurológicas, doenças virais, bacterianas e fúngicas. Com isso em mente, o objetivo desse trabalho é avaliar o potencial fungicida e fungiostático dos óleos vegetais e óleos ozonizados de Helianthus annuus e Olea europaea frente às cepas de Sporothrix brasiliensis. A metodologia da pesquisa consiste em realizar o cultivo fúngico e PCR em cepas provenientes de amostras coletadas de pacientes na cidade Capão do Leão, Pelotas e Canguçu, no Rio Grande do Sul. Os óleos vegetais e ozonizados serão adquiridos da empresa privada, possuindo caracterização quanto sua composição físico-química e ozonização. A análise in sílico será realizada utilizando plataformas como PUBCHEM, SWISSADME, ADMETlab e será produzido boiled-egg e mapa de calor. Para determinar a atividade antifúngica dos compostos, será definida a concentração inibitória mínima (CIM) e concentração fungicida mínima (CFM) através do método de microdiluição em placas. Além disso, será realizada também a análise da toxicidade em cultivo celular de rim felino. Todos os dados serão avaliados estatisticamente. A realização deste projeto de pesquisa visa desenvolver uma terapia integrativa eficaz e segura ao tratamento da esporotricose em felinos, utilizando óleos vegetais e óleos ozonizados de Helianthus annuus e Olea europaea. O projeto será desenvolvido utilizando os materiais e infraestrutura disponível no Laboratório ClinPet-UFPel e com o apoio técnico, materiais e equipamentos do Laboratório de Biotecnologia-UFPel e Laboratório de Micologia do Instituto de Biologia da UFPel que somados formam a estrutura necessária para a execução do projeto.
Objetivo Geral
Avaliar o potencial fungicida e fungiostático dos óleos vegetais e óleos ozonizados de Girassol (Helianthus annuus) e Oliva (Olea europaea) frente às cepas de Sporothrix brasiliensis.
Justificativa
A esporotricose é uma zoonose com grande importância na saúde pública, que apresenta número de casos crescente em diversos estados brasileiros, tanto na casuística veterinária, quanto na medicina humana (DOS SANTOS et al., 2024). O tratamento dessa enfermidade baseia-se em antifúngicos, no entanto, casos de resistência a terapêutica convencional estão cada vez mais frequentes, despertando a necessidade em busca de novos métodos para conter o avanço dessa problemática (NAKASU et al., 2020).
O uso de óleos a base de girassol e oliva já são bastantes utilizados com o objetivo de acelerar o processo de cicatrização e retardar o processo de envelhecimento, tendo seus resultados comprovados cientificamente. Além disso, na área médica, há estudos que demonstram uma atividade antimicrobiana desses óleos, especialmente quando ozonizados. A ozonoterapia está sendo amplamente utilizada na medicina veterinária como prática integrativa nos mais diversos casos, como problemas dermatológicos, neurológicos, doenças virais, bacterianas e fúngicas, apresentando bons resultados (DINIZ, BRANDÃO, 2023; BORGES et al., 2024).
A ciência está em constante evolução e com a demanda existente, principalmente pelo aumento de casos de resistência aos antifúngicos alopáticos. No presente projeto, será avaliada uma nova formulação a base de girassol (Helianthus annuus) e oliva (Olea europaea) in vitro e in sílico com potencial atividade antifúngica contra Sporothrix brasiliensis. Como resultado pretendemos validar um novo tratamento que contribua no controle da esporotricose animal.
O uso de óleos a base de girassol e oliva já são bastantes utilizados com o objetivo de acelerar o processo de cicatrização e retardar o processo de envelhecimento, tendo seus resultados comprovados cientificamente. Além disso, na área médica, há estudos que demonstram uma atividade antimicrobiana desses óleos, especialmente quando ozonizados. A ozonoterapia está sendo amplamente utilizada na medicina veterinária como prática integrativa nos mais diversos casos, como problemas dermatológicos, neurológicos, doenças virais, bacterianas e fúngicas, apresentando bons resultados (DINIZ, BRANDÃO, 2023; BORGES et al., 2024).
A ciência está em constante evolução e com a demanda existente, principalmente pelo aumento de casos de resistência aos antifúngicos alopáticos. No presente projeto, será avaliada uma nova formulação a base de girassol (Helianthus annuus) e oliva (Olea europaea) in vitro e in sílico com potencial atividade antifúngica contra Sporothrix brasiliensis. Como resultado pretendemos validar um novo tratamento que contribua no controle da esporotricose animal.
Metodologia
3.1 Isolados e meios de cultivos do Sporothrix brasiliensis
Para avaliar a resposta antifúngica aos compostos testados, será realizado o cultivo fúngico do Sporothrix brasiliensis com cepas provenientes de amostras coletadas de animais infectados na cidade Capão do Leão, Pelotas, Canguçu no Rio Grande do Sul e em amostras enviadas de Minas Gerais. As cepas serão cultivadas na forma leveduriforme em caldo BHI a 37ºC.
As cepas serão caracterizadas por PCR conforme descrito por Rodrigues, De Hoog, De Camargo (2015).
3.2 Óleos vegetais e ozonizados
Os óleos vegetais e ozonizados serão adquiridos da empresa privada, onde serão previamente caracterizados quanto sua composição físico-química, análise cromatográfica e ozonização.
3.3 Predição in sílico
Os principais componentes dos óleos vegetais ozonizados, serão analisados pela plataforma PUBCHEM e compilados de acordo com o formulário da notação de estrutura química do sistema molecular simplificado de entrada em linha (SMILES), conforme KIM et al., (2021).
Para a determinação dos parâmetros de toxicocinética, os SMILES precisam ser inseridos em conjunto na plataforma SWISSADME, como descrito por Daina, Michielin, Zoete (2017). Em seguida, a confecção do BOILED-Egg, um modelo de classificação produzido para prever simultaneamente dois parâmetros importantes de toxicocinética, ou seja, a absorção gastrointestinal passiva e a permeabilidade à barreira hematoencefálica (DAINA, ZOETE, 2016).
Para a obtenção das previsões de propriedades toxicicológicas e de ligação a receptores celulares dos agentes químicos, serão necessários os dados obtidos por intermédio da aplicação dos SMILES no servidor ADMETlab 2.0, que emprega modelos robustos e precisos baseados numa estrutura de atenção gráfica multitarefa de acordo com XIONG et al., (2021).
Os dados obtidos serão organizados para representação gráfica em forma de heatmap ou mapa de calor (PLOTLY TECHNOLOGIES, 2015).
3.4 Atividade antifúngica in vitro
Para determinar a atividade antifúngica dos compostos, precisará ser definida a concentração inibitória mínima (CIM) e concentração fungicida mínima (CFM) através do método de microdiluição em placas de 96 poços, preconizada pelo National Committee for Clinical Laboratory Standard (CLSI, 2008; 2012).
3.5 Análise da toxicidade em cultivo celular de rim felino
As células de linhagem de rim felino serão cultivadas em meio essencial mínimo (MEM), adicionado 10% de soro fetal bovino (FBS). As culturas de células serão preparadas em placas de poliestireno rígido de 96 cavidades para os ensaios de citotoxicidade e mantidas em estufa a 37ºC em uma atmosfera de 95% de ar umidificado e 5% de CO2 durante 24 horas para formar a monocamada. Quando as células atingirem 80% de confluência, elas serão tratadas com os óleos ozonizados de oliva e de girassol, previamente diluídos em detergente em várias concentrações.
O meio, MEM, será usado como um controle negativo. A placa será incubada em um forno de CO2 com ar umidificado (5% CO2 a 37ºC) por 24 horas. A viabilidade celular será analisada usando o método 3(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-brometo de tetrazólio (MTT). Em seguida, 50 μl de MTT serão adicionados a cada poço. As placas deverão ser incubadas por mais 4 horas sob as condições mencionadas anteriormente (DE GIACOMETI et al., 2023).
As mudanças na viabilidade após o tratamento serão avaliadas por espectrofotometro. Os resultados serão expressos como viabilidade (%) do crescimento celular em comparação com o controle negativo (DE GIACOMETI et al., 2023).
3.6 Análise estatística
A análise estatística será realizada usando uma análise de variância unidirecional seguida pelo teste de Tukey para comparações múltiplas entre grupos. O valor de probabilidade usado será P ≤ 0,05.
Os resultados do MIC serão expressos como média ± desvio padrão (DP). Todas as análises serão realizadas usando o software GraphPad Prism 8.0.1.
Para avaliar a resposta antifúngica aos compostos testados, será realizado o cultivo fúngico do Sporothrix brasiliensis com cepas provenientes de amostras coletadas de animais infectados na cidade Capão do Leão, Pelotas, Canguçu no Rio Grande do Sul e em amostras enviadas de Minas Gerais. As cepas serão cultivadas na forma leveduriforme em caldo BHI a 37ºC.
As cepas serão caracterizadas por PCR conforme descrito por Rodrigues, De Hoog, De Camargo (2015).
3.2 Óleos vegetais e ozonizados
Os óleos vegetais e ozonizados serão adquiridos da empresa privada, onde serão previamente caracterizados quanto sua composição físico-química, análise cromatográfica e ozonização.
3.3 Predição in sílico
Os principais componentes dos óleos vegetais ozonizados, serão analisados pela plataforma PUBCHEM e compilados de acordo com o formulário da notação de estrutura química do sistema molecular simplificado de entrada em linha (SMILES), conforme KIM et al., (2021).
Para a determinação dos parâmetros de toxicocinética, os SMILES precisam ser inseridos em conjunto na plataforma SWISSADME, como descrito por Daina, Michielin, Zoete (2017). Em seguida, a confecção do BOILED-Egg, um modelo de classificação produzido para prever simultaneamente dois parâmetros importantes de toxicocinética, ou seja, a absorção gastrointestinal passiva e a permeabilidade à barreira hematoencefálica (DAINA, ZOETE, 2016).
Para a obtenção das previsões de propriedades toxicicológicas e de ligação a receptores celulares dos agentes químicos, serão necessários os dados obtidos por intermédio da aplicação dos SMILES no servidor ADMETlab 2.0, que emprega modelos robustos e precisos baseados numa estrutura de atenção gráfica multitarefa de acordo com XIONG et al., (2021).
Os dados obtidos serão organizados para representação gráfica em forma de heatmap ou mapa de calor (PLOTLY TECHNOLOGIES, 2015).
3.4 Atividade antifúngica in vitro
Para determinar a atividade antifúngica dos compostos, precisará ser definida a concentração inibitória mínima (CIM) e concentração fungicida mínima (CFM) através do método de microdiluição em placas de 96 poços, preconizada pelo National Committee for Clinical Laboratory Standard (CLSI, 2008; 2012).
3.5 Análise da toxicidade em cultivo celular de rim felino
As células de linhagem de rim felino serão cultivadas em meio essencial mínimo (MEM), adicionado 10% de soro fetal bovino (FBS). As culturas de células serão preparadas em placas de poliestireno rígido de 96 cavidades para os ensaios de citotoxicidade e mantidas em estufa a 37ºC em uma atmosfera de 95% de ar umidificado e 5% de CO2 durante 24 horas para formar a monocamada. Quando as células atingirem 80% de confluência, elas serão tratadas com os óleos ozonizados de oliva e de girassol, previamente diluídos em detergente em várias concentrações.
O meio, MEM, será usado como um controle negativo. A placa será incubada em um forno de CO2 com ar umidificado (5% CO2 a 37ºC) por 24 horas. A viabilidade celular será analisada usando o método 3(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-brometo de tetrazólio (MTT). Em seguida, 50 μl de MTT serão adicionados a cada poço. As placas deverão ser incubadas por mais 4 horas sob as condições mencionadas anteriormente (DE GIACOMETI et al., 2023).
As mudanças na viabilidade após o tratamento serão avaliadas por espectrofotometro. Os resultados serão expressos como viabilidade (%) do crescimento celular em comparação com o controle negativo (DE GIACOMETI et al., 2023).
3.6 Análise estatística
A análise estatística será realizada usando uma análise de variância unidirecional seguida pelo teste de Tukey para comparações múltiplas entre grupos. O valor de probabilidade usado será P ≤ 0,05.
Os resultados do MIC serão expressos como média ± desvio padrão (DP). Todas as análises serão realizadas usando o software GraphPad Prism 8.0.1.
Indicadores, Metas e Resultados
A realização deste projeto de pesquisa visa desenvolver uma terapia integrativa eficaz e segura que auxilie no tratamento da esporotricose em felinos, utilizando óleos vegetais e óleos ozonizados de Girassol (Helianthus annuus) e oliva (Olea europaea).
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ATHENA CRISTINA DE AZAMBUJA RODRIGUES | |||
DANIELA ISABEL BRAYER PEREIRA | 4 | ||
DÉBORA MATILDE DE ALMEIDA | |||
FABIO RAPHAEL PASCOTI BRUHN | 2 | ||
LUCIÉLE PEREIRA DE MELO | |||
MARA ANDRADE COLARES MAIA | |||
MARIANA HERNANDEZ LIBOS | |||
NATASHA RODRIGUES DE OLIVEIRA | |||
ODIR ANTONIO DELLAGOSTIN | 2 | ||
SERGIO JORGE | 2 | ||
SIMONE ZARICHTA RAKULOSKI | |||
Tatiélen Hernandez Severo | |||
Vitória Xavier Cabral |