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A resistência bacteriana aos antibacterianos constitui um problema de saúde pública em nível global. A ineficácia crescente dos fármacos existentes proporcionou a necessidade do desenvolvimento de novos produtos antibacterianos. Os principais patógenos que adquirem multirresistência hospitalar conhecidos pela sua virulência e resistência estão no grupo designado de ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanni, Pseudomonas aeroginosa e Enterobacter spp.). O uso indiscriminado de antimicrobianos, administrados a animais e em humanos, facilitou o surgimento de microrganismos resistentes, acarretando consequências sérias para o conceito de One Health. Assim, nos dias de hoje se faz necessário o estudo de multirresistência em bactérias de origem humana e animal, principalmente naquelas situações que possam gerar contaminação entre espécies, como bactérias de origem alimentar. Nesse contexto buscou-se estudar novas alternativas naturais no uso como antimicrobiano. Este projeto propõe o uso de Sargassum filipendula e Ulva ohnoi como antibacterianos eficientes frente a bactérias multirresistentes de origem animal e humana. As algas em geral contêm fucoidanos, que são polissacarídeos sulfatados com diversas propriedades farmacológicas relevantes, como: atividades antibacterianas, anticancerígenas, anticoagulantes, anti-hipertensivas, antifibróticas, antioxidantes, antiprions, antivirais e osteoindutivas (Telles et al., 2018; Manoj Kumar; Arunkumar, 2023; Gupta et al., 2024; Widyaswari et al., 2024), além de propriedades antiproliferativas (Costa et al., 2011) e atividades antiparasitárias (Telles et al., 2018). Nesse sentido, as algas marinhas têm sido consideradas promissoras como alternativas para a formulação de novos antibióticos. Sargassum spp. fazem parte do grupo de macroalgas da classe Phaeophyceae, amplamente encontradas nos oceanos (Widyaswari et al., 2024; Luna-Pérez et al., 2023). As algas marinhas Ulva spp. pertence ao filo Chlorophyta, de cor verde pela presença da clorofila A e B e caretenóides (Caesar et al., 2018) são as principais responsáveis pela formação de marés verdes de forma generalizada mundialmente (Mutizabal-Aros et al., 2024; Rodrigues et al., 2024). As ulvanas são constituídas de um polissacarídeo aniônico, sulfatado e solúvel em água e representam uma abundante fonte de carboidratos recentemente relatado por Rodrigues et al (2024). Esses polissacarídeos, possuem características biológicas e químicas como promissora no desenvolvimento de novos polímeros fisicamente ativos e funcionais nas áreas alimentícia para humanos e animais, farmacêutica, na agricultura, nutracêutica, biocombustíveis e biorremediação (Biancarosa et al., 2018; Udayangani et al., 2019; Simon et al., 2022).
Portanto o estudo como antibacteriano em bacterias multirresistente vem como uma alternativa na busca da solucao desse problema.

Os isolados bacterianos obtidos de produtos de origem animal e de isolados clínicos hospitalares estão estocados na Bacterioteca do Laboratório de Microbiologia e Bioprospecção do Departamento de Microbiologia e Parasitologia (DEMP), Instituto de Biologia (IB) - UFPel. As bacterias incluem quatro Bacilos Gram-negativo: A. baumannii, E. coli, K. pneumoniae, P. aeroginosa; e dois cocos Gram-positivo: S. aureus, S. coagulase negativa.

Os isolados serão reativados em caldo Brain Heart Infusion (BHI) por 37⁰C por 24h em aerobiose. Após esse tempo os isolados serão semeados em ágar BHI por 37⁰C por 24h. Os padrões de sensibilidade e resistência das amostras serão obtidos através de TSA que serão realizados de acordo com o método descrito por Kirby & Bauer (Bauer et al., 1966).

As bactérias serão testadas frente aos discos de 12 classes de ATB: Quinolonas (levofloxacina (LEV), moxifloxacina (MFX), ciprofloxacin (CIP)); Penicilinas (sulfametaxazol-trimetroprin (SUT), ampicilina (AMP), penicilina (PEN); Cefalosporinas (cefuroxima (CRX), ceftriaxona (CRO), cefepime (CPM), cefotaxima (CTX), ceftazidima (CAZ)); Carbapnêmicos (imipenem (IPM), meropenem (MER), ertapenem (ETP)); Inibidores de β-lactamases (ampicilina/Ac. clavulânico (AMC), piperacilina/tazobactam (PIT)); Polipeptídicos (polimixina B (POL)); Aminoglicosídeos (amicacina (AMI), estreptomicina (ETR), gentamicina (GEN)); Glucopeptídeos (teicoplamina (TEI), vancomicina (VAN)); Macrolídeos (azitromicina (AZI), eritromicina (ERI)); Oxalidinonas (linozilida (LNZ)); Lincosaminas (clindamicina (CLI)); Rifampicinas (rifampicina (RIF)) e Fenicóis ( cloranfenicol ( CLO)).

As placas serão incubadas por 24h à 37⁰C e após serão realizadas as leituras dos halos de inibição e segundo o método padronizado pela Brazilian Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (BrCAST, 2023) e pelo Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI, 2023) quando não houver os ATB que serão testados na BrCAST (2023).

As amostras de S. filipendula e U. ohnoi foram coletadas em colaboração com a equipe do Laboratório de Ficologia (LAFIC) do Departamento de Botânica da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) em 2023 na ilha de Florianópolis - SC- Brasil. Serão realizadas extrações dos lipídeos de S. filipendula e U. ohnoi, separadamente, conforme o método descrito por Bligh & Dyer (1959).

A análise da composição dos ácidos graxos contidos nos óleos de S. filipendula e U. ohnoi serão realizadas utilizando um cromatógrafo gasoso (Shimadzu, modelo GC-2010) conectado a um detector com espectrômetro de massas (GCMS-QP2020).

Será realizado o teste de Microdiluição em Caldo, para obtenção da Concentração Inibitória Mínima (CIM) de cada extrato lipídico da macroalga a ser estudada. A leitura visual será realizada por meio da presença ou ausência de coloração rosa, a qual identifica, respectivamente, bactérias metabolicamente ativas ou não, frente a presença do EL da alga. O ensaio para cada isolado será realizado em duplicata e com três repetições em dias diferentes. Após a leitura da CIM, será realizado teste para verificação da Concentração Bactericida Mínima (CBM), através do plaqueamento em Brain Heart Infusion (BHI) de forma a determinar se as concentrações serão bactericidas ou bacteriostáticas.

A avaliação da viabilidade celular será conduzida em células da linhagem MDBK e de HACAT. A quantificacao será realizada pelo método MTT de acordo com o protocolo descrito (Mosmann, 1983). A viabilidade será avaliada após exposição das células a diferentes concentrações de acordo com valores da suscetibilidade antimicrobiana dos EL de S. filipendula e U. ohnoi. A porcentagem de viabilidade celular será determinada usando a equação: AT/AC X 100. Concentrações que não exibirem citotoxicidade serão consideradas como suporte à viabilidade celular próxima a 100% em comparação ao controle (células não tratadas). Os ensaios serão conduzidos em triplicado.

Metas
Segurança no consumo humano: Verificar se as bactérias presentes nos produtos de origem animal são multirresistentes aos antibióticos tradicionais e se o consumo dos produtos é seguro.
Descoberta de novos agentes terapêuticos: identificação das propriedades antimicrobianas das macroalgas S. filipendula e U. ohnoi, abordando o desenvolvimento de potenciais fármacos que possam oferecer benefícios às terapias atuais contra a resistência bacteriana.
Impacto na saúde pública: Contribuir para a redução das infecções hospitalares, um problema crítico em escala global, ao propor alternativas baseadas em produtos naturais.

Resultados esperados/Indicadores
Os resultados esperados da proposta incluem: Determinação do impacto das bactérias patogênicas multirresistentes a
antibióticos (ATB): Avaliar se a presença de bactérias patogênicas resistentes a ATB em produtos de origem animal,
como alimentos lacteos, pode representar um risco à saúde humana por meio do consumo desses produtos. Exploração do
potencial farmacológico das macroalgas: Identificar e avaliar a atividade antimicrobiana dos extratos lipofílicos
(Sargassum filipendula e Ulva ohnoi), investigando seu potencial para o desenvolvimento de novos agentes
antimicrobianos. Não ha estudos dessas macro algas como efetivas frente a microrganismos multirresistentes.
Avaliação da citotoxicidade: Determinar a segurança biológica dos compostos das macroalgas através de testes de
citotoxicidade em células MDBK e HACAT, garantindo que os compostos sejam viáveis para aplicações terapêuticas sejam
elas internas ou externas ao organismo. Enfim, tornar clara a presença de microrganismos multiresistentes de origem
animal e humana, caracterizando o Contexto One Health buscando a identificação de terapias antimicrobianas
inovadoras: Desenvolvendo alternativas antimicrobianas que sejam menos tóxicas e mais eficazes, contribuindo para o
combate à resistência aos antibióticos.

O impacto do projeto quanto ao desenvolvimento cientifico, sera atraves da disseminação do conhecimento a respeito
do tema multiresistencia e novos compostos naturais antibacterianos. Para isso se ojjetiva: Publicar os achados em
artigos científicos e apresentá-los em congressos, fomentando o interesse da indústria farmacêutica no
desenvolvimento de novos antibióticos a partir desses compostos. Integração acadêmica: Utilizar os dados obtidos
como base para uma tese de doutorado e uma dissertacao de mestrado, promovendo avanços no conhecimento científico e
formando recursos humanos especializados. E ainda como finalidade dessa proposta, contribuir para a saúde pública,
com o futuro desenvolvimento de novos medicamentos e a mitigação do problema da resistência antimicrobiana.