Síntese de peptídeos provenientes do domínio funcional da Histatina-5 como alternativa no tratamento antifúngico

Abstract

Dentre os fungos que se apresentam como patógeno humano, o gênero Candida se faz presente com aumento de número de casos de infecções que vão desde superficiais à sistêmicas, resultando em morte do hospedeiro. Por ser um agente colonizador de áreas mucocutâneas, Candida albicans assume sua forma patogênica ao menor sinal de alterações na homeostase do seu hospedeiro. Algumas linhagens desse microrganismo apresentam resistência ao fluconazol, medicamento amplamente utilizado no tratamento de suas infecções, dificultando assim seu combate. A fim de obter uma alternativa no tratamento antifúngico contra candidíase oral, o uso de peptídeos antimicrobianos apresenta-se como uma abordagem terapêutica. A histatina-5 é um peptídeo presente na saliva humana e possui atividade inibitória contra Candida albicans, contudo, é exposta a degradação proteolítica e pode perder sua eficácia. Utilizando então estudos que relatam a melhora na atividade antifúngica ao duplicar fragmentos da histatina-5 que contenham parte de seu domínio funcional, quatro peptídeos análogos a histatina-5 foram sintetizados e testados a fim de avaliar a sensibilidade de C. albicans ATCC 90028, ATCC 18804 e ATCC 10231 frente a cada um. A síntese de cada peptídeo foi realizada em fase sólida, cada sequência foi purificada e caracterizada e sua atividade antimicrobiana foi avaliada. A CIM90 obtida para C. albicans ATCC 90028 foi 80 μM, 80 μM e 15,6 μM; ATCC 18804 foi 160 μM, 80 μM e 31,2 μM e ATCC 10231 foi 80 μM, 40 μM e 15,6 μM para 0WHst-5, 8WYKDuoHst-5 e 8WYKDimHst-5, respectivamente. A sequência 8WYKHst-5 não apresentou inibição nos ensaios. Os ensaios de cinética de crescimento demonstraram que, após 48 h, a sequência 0WHst-5 mantém 50% de inibição frente a C. albicans ATCC 18804 com 40 μM, 8WYKDuoHst-5 mantém aproximadamente 100% de inibição contra ATCC 10231 com 40 μM e 8WYKDimHst-5 mantém quase 100% de inibição contra ATCC 90028 e ATCC 10231 com 31,2 μM. Os três peptídeos também apresentaram capacidade de reduzir a atividade metabólica e a biomassa do biofilme de C. albicans em formação para as três linhagens estudadas. Como conclusão, o peptídeo 8WYKDimHst-5 demonstrou melhores resultados se comparado aos outros, em específico para a linhagem resistente a fluconazol, mostrando-se uma alternativa no combate a infecções resistentes.

Among the fungi that are human pathogens, Candida spp. is present with an emerging number of cases of infections ranging from superficial to systemic, resulting in host’s death. As a colonizer agent of mucocutaneous areas, Candida albicans assumes its pathogenic form at the slightest sign of changes in the homeostasis of its host. Some strains of this microorganism are resistant to fluconazole, a drug widely used to treat its infections, thus making it difficult to combat. Pursuing an alternative in the antifungal treatment against oral candidiasis, the use of antimicrobial peptides is presented as a therapeutic approach. Histatin-5 is a peptide present in human saliva and has inhibitory activity against Candida albicans; however, it is exposed to proteolytic degradation and may lose its effectiveness. Considering studies that exhibit enhanced antifungal activity by duplicating histatin-5 fragments that contain part of its functional domain, four histatin-5-analog peptides were synthesized and tested to evaluate the sensitivity of C. albicans ATCC 90028, ATCC 18804, and ATCC 10231 to each one. The synthesis of each peptide was performed in the solid phase, each sequence was purified and characterized, and its antimicrobial activity was evaluated. The MIC90 obtained for C. albicans ATCC 90028 was 80 μM, 80 μM, and 15.62 μM; ATCC 18804 was 160 μM, 80 μM, and 31.25 μM; and ATCC 10231 was 80 μM, 40 μM, and 15.62 μM for 0WHst-5, 8WYKDuoHst-5, and 8WYKDimHst-5, respectively. The 8WYKHst-5 sequence showed no inhibition in the assays. Growth kinetics assays demonstrated that, after 48 h, the 0WHst-5 sequence maintains 50% inhibition against C. albicans ATCC 18804 with 40 μM, 8WYKDuoHst-5 maintained approximately 100% inhibition against ATCC 10231 with 40 μM, and 8WYKDimHst-5 maintained almost 100% inhibition against ATCC 90028 and ATCC 10231 with 31.2 μM. The three sequences also presented the ability to reduce the metabolic activity and the biomass of the C. albicans biofilm in formation for the three studied strains. To conclude, the 8WYKDimHst-5 peptide demonstrated better results if compared to the others, especially for the fluconazole-resistant strain, proving to be an alternative in combating resistant infections.