Atividade antimicrobiana

Desde a descoberta da penicilina em 1928, os produtos naturais têm sido alvo de inúmeras pesquisas para avaliar sua aplicação frente a diversos microrganismos patogênicos (Petersen e Amstutz, 2008). Contudo, a popularidade dos antibióticos levou rapidamente ao uso excessivo desses medicamentos pelas populações e, com isso, os antibióticos estão perdendo a sua eficácia conforme os microrganismos patogênicos se adaptam, tornando esses patógenos cada vez mais resistentes aos antibióticos disponíveis atualmente no mercado (Saleem et al., 2010).

Existem diferentes mecanismos descritos envolvidos na resistência dos microrganismos aos antibióticos. Um dos mais importantes é a destruição do antibiótico, onde enzimas bacterianas catalisam a degradação do antibiótico ou modificam grupos funcionais farmacologicamente importantes presentes em sua estrutura, criando funções inativas para o reconhecimento molecular. Outro mecanismo é o efluxo contínuo do antibiótico, onde genes mutantes superexpressam proteínas transportadoras de membrana responsáveis pela entrada e saída de substâncias no meio

Capítulo 3 – Potencial biológico dos extratos, fases e substâncias isoladas de Merostachys pluriflora.

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citoplasmático, fazendo com que a retirada do antibiótico para o meio extracelular seja mais rápida que a sua difusão pela membrana bacteriana, mantendo uma concentração insuficiente para atuar como bloqueador de funções celulares. Há, ainda, a reprogramação e modificação da estrutura-alvo, onde os alvos macromoleculares do antibiótico, como ribossomos, proteínas e constituintes da parede celular, são estruturalmente modificados a partir de genes que os expressam, afetando o reconhecimento do fármaco pelo alvo e diminuindo sua potência (Silveira et al., 2006).

Essa resistência dos microrganismos aos antibióticos tem elevado o interesse na pesquisa e desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos. Nesse sentido, os produtos naturais são considerados uma fonte fundamental de nova diversidade química e são componentes importantes para a indústria farmacêutica atual (Saleem et al., 2010). Nos últimos 34 anos, cerca de 140 novos fármacos com ação antibacteriana foram aprovados para uso medicinal, sendo 82 deles provenientes de produtos naturais (Newman e Cragg, 2016).

Dentre os produtos naturais, as substâncias fenólicas possuem uma diversidade de substâncias já descritas como potenciais antimicrobianos. Daglia (2012) fez um compilado de estudos reportados na literatura que investigaram a ação antimicrobiana de alguns compostos fenólicos. A autora destaca algumas classes de fenólicos que possuem substâncias com potencial antimicrobiano, dentre elas, os flavonoides como as flavanas-3-óis e os flavonóis; os taninos hidrolisáveis e condensados, além de ácidos fenólicos e neolignanas. Já na revisão feita por Cushnie e Lamb (2005), outras classes de flavonoides são reportadas com ação antimicrobiana, como as flavonas e os isoflavonoides. Para outros grupos de fenólicos, como os estilbenos (Gyawali e Ibrahim, 2014) e as cumarinas (Cowan, 1999; Saleem et al., 2010) também existem relatos na literatura de ação antimicrobiana.

No processo de triagem de novos agentes antimicrobianos, vários ensaios biológicos in vitro são aplicados, utilizando diferentes metodologias. Dentre elas, podemos citar o método do disco de difusão em ágar, e os métodos de diluição em ágar ou em caldo, que são metodologias amplamente utilizadas (Balouiri et al., 2016).

Um dos métodos mais apropriados para a determinação de valores de MIC (concentração mínima inibitória) são os métodos de diluição, uma vez que oferecem a possibilidade de estimar a concentração do agente antimicrobiano testado no ágar (diluição em ágar) ou meio de caldo (macro diluição ou micro diluição). Qualquer método de diluição pode ser usado para medir quantitativamente a atividade antimicrobiana in vitro contra bactérias e fungos (Balouiri et al., 2016). Os métodos in vitro possibilitam a triagem de substâncias com potencial antimicrobiano de uma maneira mais rápida e eficiente, fornecendo indicativos para posteriores estudos in vivo.

Gagliano, J.

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Atualmente, a maioria dos antibióticos age inibindo a síntese de proteínas ou inibindo a síntese da parede celular bacteriana. Contudo, há alguns que atuam inibindo diretamente a síntese de DNA ou de metabólitos envolvidos na sua síntese (Singh e Barrett, 2006).

Os antibióticos de origem natural e seus derivados semissintéticos compreendem a maioria dos antibióticos em uso clínico, são classificados em diferentes grupos, em β-lactâmicos, tetraciclinas, aminoglicosídeos, macrolídeos, peptídicos cíclicos, estreptograminas, entre outros (lincosamidas, cloranfenicol, rifamicinas etc). Já os antibióticos de origem sintética são classificados em sulfonamidas, fluoroquinolonas e oxazolidinonas (Guimarães et al., 2010).

Os diferentes grupos de antibióticos possuem mecanismos de ação distintos. Por exemplo, os do tipo β-lactâmicos, são os mais empregados pela indústria farmacêutica, pois possuem amplo espectro de atividade antimicrobiana. Alguns dos antibióticos desse grupo, como as penicilinas, cefalosporinas, carbapeninas, monobactamas, possuem a capacidade de inibir a ação da enzima transpeptidase, impedindo a formação correta da parede celular bacteriana; já as oxapeninas e sulfoxapeninas agem sob a enzima β-lactamase, uma enzima de resistência bacteriana, que degrada antibióticos β-lactâmicos. Os antibióticos do grupo dos peptídeos cíclicos, por exemplo, agem sobre a membrana plasmática da bactéria, afetando a sua permeabilidade e a síntese de alguns componentes externos que compõem a membrana das bactérias gram-positivas. Já os macrolídeos, lincosamidas, estreptograminas, cloranfenicol, oxazolidinonas, aminoglicosídeos e tetraciclinas, inibem a síntese proteica bacteriana (Guimarães et al., 2010).

Portanto, pesquisas para descobrir novos agentes antimicrobianos se fazem necessárias, pois a crescente resistência bacteriana frente aos antibióticos tem gerado estimativas pessimistas para o futuro. Segundo um relatório publicado recentemente por O‟Neill (2016), o aumento gradual de mortes causadas por infecções bacterianas resistentes, chegará a previsão de 10 milhões de pessoas mortas por ano em 2050. E os custos que a resistência a antibióticos representa chegarão a US$ 100 trilhões na metade do século. O‟Neill (2016), recomenda uma campanha de conscientização global, além de uma série de estratégias para driblar essas estatísticas, dentre elas, estabelecer um fundo de inovação global para pesquisa em estágio inicial e pagamentos para as empresas por cada antibiótico descoberto.