Micro-organismos marinhos como fonte de metabólitos bioativos : atividade contra biofilmes patogênicos

Abstract

Biofilmes bacterianos são formados quando bactérias em um ambiente aquoso se aderem à uma superfície, biótica ou abiótica, formando uma comunidade embebida em uma matriz exopolissacarídica. Diferentemente do que ocorre com as células planctônicas, esse estilo de vida proporciona aos micro-organismos em biofilmes vantagens de sobrevivência, conferindo-lhes uma maior resistência a antibióticos, a desinfetantes e ao sistema imune do hospedeiro. Isso resulta em uma maior persistência dessas bactérias e, consequentemente, no desenvolvimento de infecções. É estimado que 80 % das infecções humanas estejam associadas a biofilmes bacterianos, como, por exemplo, infecções relacionadas a dispositivos médicos. Considerando-se os prejuízos sociais e financeiros gerados por tais infecções, e a baixa disponibilidade de fármacos para inibir ou dispersar biofilmes bacterianos já formados, a busca por compostos capazes de inibir a formação ou erradicar biofilmes patogênicos se faz necessária. Organismos marinhos são conhecidos pela produção de compostos biologicamente ativos com diversas aplicações. Nesse contexto, esse estudo tem como objetivo a exploração do potencial biotecnológico marinho por meio da prospecção de compostos oriundos do metabolismo secundário de bactérias que apresentem atividade contra biofilme de dois micro-organismos de importância médica, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus epidermidis. O rastreamento de atividade antibiofilme foi realizado com 23 bactérias previamente isoladas de esponjas do ambiente marinho da costa do Estado de Alagoas, Brasil. A metodologia empregada consistiu no cultivo dessas bactérias para a obtenção de filtrados brutos; para a análise de atividade antibiofilme desses filtrados, foram realizados ensaios de quantificação de crescimento bacteriano, de antiformação e de erradicação de biofilme das duas bactérias acima descritas. Dos 23 filtrados originados do cultivo dos isolados marinhos, dois demonstraram atividade contra biofilme de P. aeruginosa, com destaque para atividade de antiformação de biofilme. Esses resultados se mostram importantes uma vez que essa bactéria é uma forte formadora de biofilme e está envolvida em diversos processos patológicos.

Bacterial biofilms are formed when bacteria adhere to a surface (biotic or abiotic) in an aqueous environment, forming a community embedded in an exopolysaccharide matrix. Unlike planktonic cells, this lifestyle provides survival advantages to microorganisms in biofilms, giving them greater resistance to antibiotics, disinfectants, and to the host immune system. This results in a greater persistence of these bacteria and so in the development of chronic infections. It is estimated that 80 % of human infections are associated with bacterial biofilms, such as infections related to medical devices. Considering the social and financial losses generated by such infections and the low availability of drugs to inhibit or disperse already formed bacterial biofilms, the search for compounds capable of inhibiting the formation or eradicate pathogenic biofilms is necessary. Marine organisms are known as producers of biologically active compounds with diverse applications. In this context, the main goal of this study is the exploration of the marine biotechnological potential by prospecting for compounds derived from the secondary metabolism of bacteria that present activity against biofilms of two microorganisms of medical importance, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus epidermidis. The screening of antibiofilm activity was performed with 23 bacteria that were previously isolated from sponges from the marine environment of Alagoas state coast, Brazil. The method consisted in the cultivation of these bacteria to produce crude filtrates; quantitative analysis of bacterial growth, antibiofilm formation and biofilm eradication of the two bacteria above described were performed with the two crude filtrates. Two out of the 23 filtrates originated from the cultivation of the marine isolates exhibited antibiofilm activity against P. aeruginosa biofilm, mostly anti-biofilm formation activity. These are promising results since this bacterium is a strong biofilm former and is involved in several pathological processes.