Análise do potencial antifúngico e antibiofilme de peptídeos antimicrobianos frente ao Histoplasma capsulatum e análise toxicológica de um derivado de mastoparano - Carvalho, Angélica Romão [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A histoplasmose é uma doença que afeta gravemente populações imunossuprimidas, cujo tratamento apresenta opções farmacológicas limitadas com efeitos adversos consideráveis. O seu agente etiológico, Histoplasma capsulatum, distribui-se globalmente e de forma endêmica pelo território brasileiro. Ademais este fungo possui a habilidade de formar biofilmes, estruturas que intensificam a gravidade das infecções causadas por ele. No presente trabalho, cinco peptídeos antimicrobianos foram testados frente ao fungo. Três derivados de mastoparano e dois derivados de moricin C3 foram testados contra as formas planctônica e de biofilme das cepas G186A e EH-315 de H. capsulatum. O peptídeo MK58911, apresentou a melhor performance, causando a inibição da biomassa dos biofilmes em ambas as cepas de H. capsulatum. Observou-se 33,8% de inibição com 31,2 μg/mL para a cepa G186A e 32,9% com 125 μg/mL para a cepa EH-315. Quanto a viabilidade metabólica nenhum dos peptídeos testados, incluindo o MK58911, foi capaz de afetá-la em nenhuma das formas fúngicas. A análise da atividade sinérgica entre o MK58911 e o itraconazol frente ao biofilme revelou a existência de atividade aditiva entre as moléculas, com valores de ICIF de 0,53 para a cepa G186A e 0,62 para a cepa EH-315. A toxicidade do MK58911 foi analisada em diversos modelos. Para a linhagem celular A549, foram determinados os valores de IC50 de 292 μg/mL para a monocamada e 500 μg/mL para os esferóides. Em modelo alternativo Tenebrio molitor não foi observada toxicidade em nenhuma das doses analisadas (10, 50 e 100 mg/Kg). No entanto, o mesmo peptídeo mostrou-se embriotóxico e teratogênico em modelo Danio rerio, para o qual encontrou-se um valor de LC50 de 6,9 μg/mL. Ademais observou-se diminuição na movimentação espontânea (em 15,6 e 7,8 μg/mL) e na frequência cardíaca (em 15,6; 7,8 e 3,9 μg/mL) dos embriões. Finalmente, realizou-se a cromatografia de afinidade com extrato proteico total de H. capsulatum em coluna acoplada com o peptídeo MK58911. Nas alíquotas eluidas analisadas por SDS-PAGE, observou-se duas bandas diferenciais possivelmente relacionadas a interação entre proteínas do extrato e o peptídeo MK58911, podendo ser estas, indicativos para a explicação dos mecanismos exercidos por este peptídeo.

Histoplasmosis is a disease that severely affects immunosuppressed populations, whose treatment has limited pharmacological options with considerable adverse effects. Its etiological agent, Histoplasma capsulatum, is distributed globally and endemically throughout the Brazilian territory. Furthermore, this fungus can form biofilms, structures that intensify the severity of infections caused by it. In the present work, five antimicrobial peptides were tested against this fungus. Three mastoparan-derived and two moricin C3-derived peptides were tested against the planktonic and biofilm forms of G186A and EH-315 H. capsulatum`s strains. The MK58911 peptide presented the best performance, causing biofilm biomass inhibition in both strains of H. capsulatum. A 33.8% inhibition was observed with 31.2 μg/mL for the G186A strain and 32.9% with 125 μg/mL for the EH-315 strain. As for cellular metabolic viability, none of the tested peptides, including MK58911, was able to affect it in any of the fungal forms. The synergistic activity analysis between MK58911 and itraconazole against biofilm revealed additive effect, with ICIF values of 0,53 for G186A strain and 0,62 for EH-315 strain. The toxicity of MK58911 was analyzed in multiple models. For the A549 cell line, IC50 values determined were 292 μg/mL for monolayer and 500 μg/mL for spheroids. In the alternative model Tenebrio molitor, no toxicity was observed at any of the analyzed dosages (10, 50 and 100 mg/Kg). However, the same peptide was shown to be embryotoxic and teratogenic in Danio rerio model, where the LC50 value found was 6.9 μg/mL. Additionally, there was a decrease in spontaneous movement (in 15.6 and 7.8 μg/mL) and in heart rate (in 15.6; 7. 8 and 3.9 μg/mL) of the embryos. Finally, affinity chromatography was performed with total protein extract of H. capsulatum in a column coupled with the MK58911 peptide. The sample aliquots collected from the run were separated by SDS-PAGE, in which two differential bands possibly related to the interaction between extract proteins and the MK58911 peptide were observed, which may be indicative for the explanation of the mechanisms exerted by this peptide.
Analysis of the antifungal and antibiofilm potential of antimicrobial peptides against Histoplasma capsulatum and toxicological analysis of a mastoparan derivative
Keywords: Histoplasma; peptídeo; biofilme