Ramnolipídio e óleos essenciais: ação contra biofilme de Cutibacterium acnes e Staphylococcus aureus

Abstract

O uso de compostos de origem biológica para tratamento de infecções dérmicas tem aumentado, bem como o estudo de compostos para executar essa função. O ramnolipídio produzido por Pseudomonas aeruginosa é um dos principais biossurfactantes utilizados para essa função, adicionalmente, os óleos essenciais de orégano, canela e melaleuca foram utilizados em conjunto. Portanto, o estudo se prontificou a determinar a concentração bactericida mínima (CBM), a inbição de biofilme, e o tempo de ação dos compostos livres e em conjunto, para averiguar se há um efeito sinérgico. A capacidade desses compostos contra Cutibacterium acnes e Staphylococcus aureus foi mensurada através de determinação de CBM, inibição de biofilme e curva de morte. Os compostos individualmente apresentaram CBM de 800 mg/L, 0,05%, 0,2% e 0,5% para RL, óleo essencial de orégano, melaleuca e canela, respectivamente, contra C. acnes e 2500mg/L, 0,07%, 0,3% e 0,5% contra S.aureus, sendo, seu efeito potencializado quando utilizados em conjunto, com uma redução 500 mg/L e 1500 mg/L de ramnolipídio para obter a mesma CBM. Outros testes evidenciaram o potencial dos compostos contra as cepas bacterianas, como o teste anti biofilme, que demonstrou uma inibição de 80% de biofilme utilizando RL e 70% utilizando OEO, para ambas as cepas bacterianas e o ensaio time-kill, ao explicitar uma ação de 20 minutos quando os compostos são aplicados emulsionados. Além disso, visando a aplicação, foi obitdo uma forma farmacêutica de filme polimérico de alginato de sódio com ramnolipídio, o qual manteve as suas propriedades antimicrobianas dos compostos livres, e a capacidade de retenção e absorção de água, embora apresente uma fragilidade mecânica comparado ao filme de alginato de sódio sem ramnolipídio. Os dados coletados mostram o ramnolipídio, assim como os óleos essenciais, e o sinergismo entre eles, como uma alternativa aos medicamentos tradicionais contra Cutibacterium acnes e Staphylococcus aureus, bem como, um destaque ao ramnolipídio, podendo ser utilizado para compor um filme biológico que pode vir a se tornar um tratamento para as infecções dérmicas.

The use of biologically derived compounds for the treatment of dermal infections has been increasing, along with the investigation of such compounds for this purpose. Rhamnolipid, produced by Pseudomonas aeruginosa, is one of the main biosurfactants used for this function. Additionally, essential oils of oregano, cinnamon, and tea tree were used in combination. The efficacy of these compounds against Cutibacterium acnes and Staphylococcus aureus was assessed through minimum bactericidal concentration (MBC) determination, biofilm inhibition, and time-kill assays. Individually, the compounds showed MBC values of 800 mg/L, 0.05%, 0.2%, and 0.5% for rhamnolipid, oregano essential oil, tea tree oil, and cinnamon oil, respectively, against C. acnes; and 2500 mg/L, 0.07%, 0.3%, and 0.5% against S. aureus. Their antimicrobial effect was enhanced when used in combination, with a reduction in the required rhamnolipid concentration to 500 mg/L and 1500 mg/L to achieve the same MBC. Furthermore, aiming at practical application, a sodium alginate-based biofilm incorporating rhamnolipid was developed, which retained its antimicrobial properties and improved the film’s stability. The collected data indicate that rhamnolipid, as well as the essential oils and the synergism between them, represent a promising alternative for the treatment of dermal infections.