Potencial atividade de compostos de coordenação de Ag (I) em biofilme de Helicobacter pylori

Abstract

Helicobacter pylori habita o epitélio gástrico e está associado a distúrbios gástricos. O aumento da resistência bacteriana despertou o interesse na busca por compostos alternativos para tratar esta infecção. Dentre estes, compostos de coordenação metálicos são estudados em conjunto com diversos ligantes que melhoram suas propriedades biológicas através da liberação de íons. Portanto, os compostos de coordenação de prata Ag(phen)(PHTSC)](NO3)∙HCl∙2H2O (1), [Ag(phen)(PMTSC)](NO3)∙HCl∙CH3OH (2) e [Ag(phen)(PETSC)](NO3)∙HCl∙2H2O (3) contendo 2-formilpiridina tiosemicarbazonas e 1,10-fenantrolina foram utilizados neste estudo. A atividade antibacteriana foi verificada pela técnica de microdiluição contra a cepa H. pylori ATCC 43504 e os compostos 1, 2 e 3, exibiram respectivamente, concentração mínima inibitória (CMI) de 12,50; 25,00 e 6,25 μg/mL. Os ensaios a seguir foram realizados com o complexo de coordenação de Ag (I) que apresentou melhor atividade anti- H. pylori, o composto 3 (C3). Um método de titulação em Checkerboard foi realizado combinando C3 com antibióticos da terapia. C3 combinado com amoxicilina e tetraciclina apresentou efeitos antagônicos (ICIF = 6,01) e indiferentes (ICIF = 2,52), respectivamente. A cinética do Time Kill mostrou que C3 apresenta efeito bactericida após 12 horas de tratamento, com redução de 3,08 log 10 UFC/mL. O ensaio de inibição do biofilme foi realizado aos 4 e 24 horas (formação de biofilme) e 72 horas (biofilme maduro). Os resultados mostraram uma melhor atividade antibacteriana de C3 nos tempos de 24h e 72h, com % atividade metabólica de 30,61% e 1,28%, respectivamente na concentração de 62,5 μg/mL. Através da análise por microscopia eletrônica de varredura, foram observadas alterações morfológicas na bactéria quando em contato com C3. No ensaio in vivo em Galleria mellonella, C3 na concentração de 150 mg/kg foi tóxica após 48 horas de análise. Esses resultados possibilitam concluir que C3 possui atividade antibacteriana em células planctônicas e em biofilmes de H. pylori e tem toxicidade moderada.

Helicobacter pylori inhabits the gastric epithelium and is associated with gastric disorders. The increase in bacterial resistance has sparked interest in the search for alternative compounds to treat this infection. Among these, metallic coordination compounds are studied together with various ligands that improve their biological properties through the release of ions. Therefore, the silver coordination compounds Ag(phen)(PHTSC)](NO3)∙HCl∙2H2O (1), [Ag(phen)(PMTSC)](NO3)∙HCl∙CH3OH (2) and [Ag(phen)(PETSC)](NO3)∙HCl∙2H2O (3) containing 2-formylpyridine thiosemicarbazones and 1,10-phenanthroline were used in this study. The antibacterial activity was verified by the microdilution technique against the H. pylori ATCC 43504 strain and compounds 1, 2 and 3, respectively, exhibited a minimum inhibitory concentration (MIC) of 12.50; 25.00 and 6.25 μg/mL. The following tests were carried out with the Ag coordination complex (I) that showed the best anti-H. pylori activity, compound 3 (C3). A Checkerboard titration method was performed combining C3 with antibiotic therapy. C3 combined with amoxicillin and tetracycline showed antagonistic (ICIF = 6.01) and indifferent (ICIF = 2.52) effects, respectively. Time Kill kinetics showed that C3 has a bactericidal effect after 12 hours of treatment, with a reduction of 3.08 log 10 CFU/mL. The biofilm inhibition assay was performed at 4 and 24 hours (biofilm formation) and 72 hours (mature biofilm). The results showed a better antibacterial activity of C3 at 24h and 72h, with % metabolic activity of 30.61% and 1.28%, respectively at a concentration of 62.5 μg/mL. Through scanning electron microscopy analysis, morphological changes were observed in the bacteria when in contact with C3. In the in vivo test on Galleria mellonella, C3 at a concentration of 150 mg/kg was toxic after 48 hours of analysis. These results make it possible to conclude that C3 has antibacterial activity in planktonic cells and H. pylori biofilms and has moderate toxicity.