Produtos naturais e atividade antimicrobiana

As propriedades antimicrobianas de substâncias e óleos essenciais que as plantas contêm como produtos de seu metabolismo secundário têm sido reconhecidas

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empiricamente durante séculos, mas foram confirmadas cientificamente apenas recentemente. Inúmeras pesquisas vêm sendo desenvolvidas e direcionadas no descobrimento de novos agentes antimicrobianos provenientes de produtos naturais aplicados em produtos farmacêuticos e cosméticos (81).

A história do desenvolvimento e uso de substâncias antimicrobianas com fins medicinais antecedeu a descoberta de espécies microbianas. Em anos remotos, Hipócrates (460–337 a.C.) recomendava a lavagem de ferimentos com vinho para impedir a proliferação de microrganismos e o processo infeccioso. Documentos datados de 2500 a 3000 anos atrás, mostram que alguns povos como chineses e indianos, ainda primitivos, utilizavam mofo, infusões diversas e outros produtos correlatos para o tratamento de lesões infectadas e processos inflamatórios (82)_.

A eficácia de antimicrobianos foi muito promissora logo após a sua introdução. No entanto, em seu discurso de 1945 quando recebeu o Prêmio Nobel, Fleming advertiu que o uso indevido de antibióticos resultaria em resistência (83). Algumas décadas após esse discurso, o problema da resistência antimicrobiana tornou-se generalizado e uma questão relevante na medicina.

Nas últimas décadas, foram intensificadas as investigações sobre fitoterápicos que possam oferecer tratamento alternativo de controle bacteriano (84). O estudo desses agentes é importante no campo da saúde visto que se buscam, mundialmente, substâncias menos tóxicas e mais eficazes contra a resistência bacteriana, capazes de combater novos patógenos (85, 86).

Estudos sobre as atividades antimicrobianas de extratos e óleos essenciais de plantas nativas têm sido relatados em muitos países, como por exemplo, no Brasil, em Cuba, na Índia, no México e na Jordânia, que possuem uma flora diversificada e uma rica

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tradição na utilização de plantas medicinais para uso como antibacteriano ou antifúngico (87,

88, 89)_.

Há muitas vantagens no uso de compostos antimicrobianos de plantas medicinais, como por exemplo, indução de menos efeitos colaterais, melhor tolerância do paciente, valor mais econômico, melhor aceitação devido à longa história de uso e ser renovável por estar disponível na natureza (90, 91)_.

Com uma estrutura química que difere daquela dos antimicrobianos derivados de microrganismos, os antimicrobianos vegetais atuam regulando o metabolismo intermediário de patógenos, ativando ou bloqueando reações e síntese enzimática ou ainda, alterando a estrutura de membranas (92). Além disso, os fitoterápicos têm baixo custo e podem ser usados conjuntamente à medicina alopática (93)_.

Segundo Sanches (94), os agentes antimicrobianos agem sobre microrganismos patogênicos e oportunistas que podem conduzir ao óbito. Eles possuem vários mecanismos de ação, destacando-se aqueles que atuam lesando ou alterando a permeabilidade da parede celular, promovendo modificações estruturais em suas proteínas e ácidos nucléicos ou mesmo inibindo sua síntese. Diferentemente do que ocorre com os agentes antibióticos e quimioterápicos, há poucos registros na literatura quanto ao possível mecanismo de ação de produtos oriundos de plantas.

Os compostos isolados de plantas são substâncias com estruturas químicas bem diferenciadas dos antimicrobianos obtidos a partir de bactérias, de leveduras e de fungos. Tais produtos podem atuar no metabolismo intermediário ativando enzimas, alterando a ação de inibidores que influenciam os nutrientes do meio, inferindo nos processos enzimáticos em nível nuclear ou ribossomal, provocando alterações nas membranas ou ainda interferindo no metabolismo secundário (16)_.

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Inúmeras pesquisas vêm sendo desenvolvidas e direcionadas no descobrimento de novos agentes antimicrobianos provenientes de produtos naturais aplicados em produtos farmacêuticos e cosméticos. Nestes casos, o principal objetivo é avaliar as concentrações em que determinada substância apresenta ação sobre fungos e bactérias. Atualmente existem vários métodos para avaliar a atividade antibacteriana a e antifúngica destes agentes. Os mais conhecidos incluem método de difusão em ágar, método de macrodiluição e método de microdiluição (95).

A antissepsia é um processo de redução da carga microbiana, com o uso de substâncias químicas, chamadas de antissépticos, usadas como bactericidas ou bacteriostáticos, de forma que a área tratada deixa de representar um risco de disseminação de microrganismos em tecidos vivos. Por esta razão, devem ser substâncias de baixa toxicidade (96).

A primeira referência do uso de desinfetantes está relacionada ao uso do enxofre, na forma de dióxido de enxofre (aproximadamente 800 a.C.), substância ainda hoje empregada na preservação de frutas secas, sucos de frutas e vinho (97).

Louis Pasteur (1822-1895) demonstrou que os microrganismos são responsáveis por doenças infecciosas e desenvolveu posteriormente, o método físico denominado pasteurização, ainda hoje utilizado na higienização de produtos alimentícios, médicos e odontológicos (98)_.

Relatos históricos indicam que os desinfetantes e antissépticos foram utilizados durante o início do século XIX, quando em 1846, Ignaz Semmelweis utilizou compostos clorados na enfermaria de um hospital obstétrico para reduzir a incidência da febre puerperal, orientando os estudantes de medicina do hospital a lavar as mãos com água e

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sabão e em seguida, imergí-las em uma solução de hipoclorito de sódio antes de examinar as pacientes (97).

Os desinfetantes e antissépticos, entre outras características, devem possuir alta eficácia germicida, o que inclui ação rápida e prolongada, amplo espectro antimicrobiano, estabilidade química e ser inodoro ou ter odor agradável (96).

A antissepsia regular e adequada é de grande importância no controle de infecções, embora ainda apresente alguns desafios, como a eficácia do produto e a incorporação do ato na rotina das pessoas. Embora muitas instituições regulamentem procedimentos de antissepsia, poucas são as regulamentações baseadas em pesquisas científicas e, muitas vezes, esses procedimentos apresentam lacunas de quando e como a mesma deve ser feita (99)_.

Os antimicrobianos são classificados por diferentes autores levando-se em consideração critérios distintos. De acordo com Bresolin e Cechinel-Filho (100), os antimicrobianos podem ser divididos em específicos e inespecíficos. Os específicos são aqueles que agem sobre o organismo invasor, sem afetar o hospedeiro e os inespecíficos são aqueles capazes de matar ou inibir o crescimento microbiano in vitro. Fazem parte deste grupo os antissépticos, germicidas e biocidas, que são de uso exclusivamente tópico.

Outra classificação adotada separa antimicrobianos em bactericidas ou fungicidas, quando matam os microrganismos e bacteriostáticos e fungistáticos, quando atuam apenas impedindo seu crescimento (100).

Os principais mecanismos de ação dos antimicrobianos incluem a inibição da síntese do peptideoglicano da parede celular bacteriana (Figura 4) ou do β-1,3- glicano/quitina da parede celular do fungo; lesão da membrana citoplasmática e interrupção do fluxo de elétrons, do transporte ativo e da coagulação do conteúdo celular; interferência

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na síntese e replicação do DNA; inibição da RNA-polimerase dependente de RNA e, consequentemente, da transcrição do ácido nucléico e síntese proteica; inibição competitiva da síntese de metabólitos essenciais (101).

Figura 4. Parede celular bacteriana (102)_.

A atividade dos produtos antissépticos contra bactérias, nem sempre é a mesma contra fungos, protozoários ou vírus, uma vez que estas células são maiores ou mais complexas (103).

Existem várias substâncias químicas utilizadas para desinfecção ou antissepsia atualmente disponíveis, divididas em grupos principais: fenol e compostos fenólicos, alcoóis, halogênios (iodo e cloro), metais pesados e seus compostos e detergentes (97).

Parede

Parede

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Os agentes antibacterianos são incluídos também em formulações de higiene e limpeza principalmente para aliviar condições de halitose, odor corporal e infecções de pele mais simples, incluindo infecções secundárias associadas à acne. Estas formulações não devem ser confundidas com produtos farmacêuticos, que são utilizados para o tratamento de condições patológicas, os quais podem conter antibióticos e outros agentes não comumente considerados susceptíveis para os objetivos mais gerais de higiene (98)_.

A microbiota normal da pele compreende dois grupos distintos de microrganismos, a microbiota residente e a transitória. A microbiota normal, de baixa patogenicidade, é composta por microrganismos Gram positivos, e, em menor proporção, Gram negativos que colonizam as camadas mais profundas da epiderme e são mais resistentes à remoção pelas técnicas de higienização (104)_.

A microbiota transitória ou contaminante é composta por bactérias Gram- negativas, Gram-positivas, fungos e vírus, que colonizam camadas mais superficiais e são, geralmente, removíveis pela higiene com água e sabão ou destruídos/inativados pelo uso de antissépticos (104).

A população de bactérias varia consideravelmente nas diferentes partes do corpo, sendo encontrada em maiores proporções na face, cabelos e axilas, particularmente nos folículos pilosos e glândulas sebáceas (105).

Os antissépticos removem, destroem ou impedem o crescimento de microrganismos da microbiota transitória e alguns residentes da pele e mucosas (106).

A utilização de sabão com antimicrobianos para lavagem rotineira das mãos reduz transitoriamente a microbiota da pele e é recomendada em procedimentos hospitalares diversos, laboratoriais e odontológicos. O sabão destinado à antissepsia da pele pode conter diferentes famílias de compostos. Dentre eles, os alcoóis, tendo como principal

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referência o etanol 70%; aldeídos, como o glutaraldeído; agentes catiônicos, como a clorexidina; o iodo e os fenóis. Considerando, porém, o emprego de sabonetes contendo tais antissépticos, a grande maioria destes agentes apresenta comprometida aplicação (107).

São inúmeras as formas farmacêuticas e fitoterápicas desenvolvidas utilizando- se matérias-primas vegetais, muitas delas empregadas no desenvolvimento de preparações para higiene. A utilização de agentes antissépticos em formulações difere do uso de agentes conservantes (108).

Os antissépticos são ativos contra microrganismos presentes na pele, couro cabeludo ou boca, enquanto os conservantes têm por principal função a manutenção do produto em condições microbiológicas satisfatórias durante seu prazo de validade (108).

As substâncias antibióticas ou antimicrobianas representam um imenso avanço da farmacoterapia nas últimas cinco décadas. Os antimicrobianos atuam sobre microrganismos patogênicos e oportunistas que podem conduzir a uma incapacitação prolongada ou ao óbito (94).

Considerando que a atividade antimicrobiana de determinada substância deve-se à sua capacidade de impedir o crescimento ou mesmo, destruir os microrganismos-teste, a avaliação da atividade antimicrobiana torna-se possível. Nestes casos, o principal objetivo é avaliar as concentrações em que determinada substância apresenta ação sobre fungos e bactérias (109)_{. Atualmente existem vários métodos para avaliar a atividade antibacteriana e}

antifúngica destes agentes. Os mais conhecidos incluem método de difusão em ágar, método de macrodiluição e microdiluição (110).

As variações referentes à determinação da concentração inibitória mínima de produtos naturais ou semi-sintéticos podem ser atribuídas a vários fatores. Dentre eles podemos citar a técnica aplicada, o microrganismo e a cepa utilizada no teste, solubilidade

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e outras propriedades físico-químicas. Assim, não existe método padronizado para expressar os resultados de testes para avaliação da atividade antimicrobiana de produtos naturais ou semi-sintéticos (111).

O teste de difusão em ágar, também chamado de difusão em placas, é um método físico, no qual um microrganismo é desafiado contra uma substância biologicamente ativa em meio de cultura sólido e relaciona o tamanho da zona de inibição de crescimento do microrganismo desafiado com a concentração da substância ensaiada (112).

A aplicação do método de difusão se limita a microrganismos de crescimento rápido, sendo eles aeróbios ou aeróbios facultativos. A avaliação é comparativa frente a um padrão biológico de referência e a zona ou o halo de inibição de crescimento é medida partindo-se da circunferência do disco ou poço, até a margem onde há crescimento de microrganismos (111).

O método de diluição em caldo considera a relação entre a proporção de crescimento do microrganismo desafiado no meio líquido e a concentração da substância ensaiada. A avaliação é comparada frente a um padrão biológico de referência. Entende-se por proporção a densidade da turbidez provocada pelo crescimento microbiano (112, 113).

O método fornece resultados quantitativos e não é influenciado pela velocidade de crescimento dos microrganismos (111)_{. Duas metodologias podem ser empregadas: macro}

e microdiluição. A macrodiluição envolve testes em tubos de ensaio, e a microdiluição utiliza microplacas com 96 poços (112).

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