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Tipo do documento: Tese
Título: Avaliação do potencial antifúngico e antivirulência do cinamaldeído contra isolados clínicos de onicomicose e obtenção de bioproduto com atividade antifúngica tópica
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the antifungal and antivirulence potential of cinnamaldehyde against clinical isolates of onychomycosis and obtaining a bioproduct with topical antifungal activity
Autor: MENDES , Iven Neylla Farias Vale 
Primeiro orientador: NASCIMENTO, Maria do Desterro Soares Brandão
Primeiro coorientador: MONTEIRO, Cristina de Andrade
Primeiro membro da banca: NASCIMENTO, Maria do Desterro Soares Brandão
Segundo membro da banca: MONTEIRO, Cristina de Andrade
Terceiro membro da banca: BEZERRA, Geusa Felipa de Barros
Quarto membro da banca: LIMA NETO, Lídio Gonçalves
Quinto membro da banca: ZAROR, Luis Conrado
Resumo: Introdução: As onicomicoses representam grandes desafios terapêuticos tanto pelo reduzido quantitativo de fármacos disponíveis quanto pela resistência às substâncias disponíveis na clínica. Com isso se faz necessário a busca por terapias alternativas e uma importante fonte são os óleos essenciais entre eles o óleo essencial da canela que tem como principal composto o cinamaldeído (CNMA) que apresenta várias atividades biológicas já conhecidas. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial antimicrobiano in vitro, incluindo-se um modelo de infecção em unhas, e in vivo do CNMA, bem como as propriedades anti-virulência com o propósito de obtenção de uma formulação tópica à base do composto. Material e Métodos: A atividade antimicrobiana do CNMA foi avaliada in vitro contra isolados clínicos de Candida e fungos filamentosos obtidos a partir de lesões cutâneas de pacientes com AIDS, por meio da obtenção da Concentração Inibitória Mínima (MIC) e da Concentração Fungicida Mínima (MFC). Também foi avaliado o efeito antimicrobiano combinatório entre CNMA e os antifúngicos itraconazol (ITL) e terbinafina (TRB) por meio do teste de tabuleiro de xadrez. Os efeitos anti-aderência e anti-biofilme do CNMA foram determinados pela contagem do número de Unidades Formadoras de Colônias (UFC)/ml e o teste de toxicidade foi realizado em larvas de Tenebrio molitor. Unhas foram coletadas de voluntários saudáveis e usadas em um modelo de infecção por fungos filamentosos (104 conídios/mL). As unhas infectadas foram então tratadas com CNMA ou TRB e incubadas por 30 dias a 27°C. Após a incubação as unhas foram avaliadas em estereomicroscópio com aumento de 75×. O efeito do CNMA sobre a infecção de larvas de T. molitor com Candida (106 células/mL) foi verificado após o tratamento destas com diferentes concentrações do composto (MIC, MIC×2 ou MIC×4) e comparado às larvas controles infectadas e tratadas com antifúngicos (Fluconazol e ITL). Os dados foram analisados estatisticamente pelo GraphPad Prism 5 (2007). A avaliação do potencial fúngico CNMA (microdiluição) foi feita pelo teste de independência do qui-quadrado (2) ou pelo teste exato de Fisher. Os testes de biofilme foram avaliados pelo teste ANOVA. O método de Kaplan-Meier foi usado para calcular os percentuais de sobrevivência e o teste LogRank para comparar as curvas de sobrevivência. Um valor de p <0,05 foi considerado estatisticamente significativo Resultados: O CNMA apresentou efeito antifúngico com MICs entre 19,5 e 156 µg / mL, reduziu a aderência e interferiu na formação de biofilme por Candida (p < 0,0001). CNMA também interagiu sinergicamente com terbinafina e itraconazol reduzindo significativamente o crescimento dos fungos (FIC = 0,1645 para C. parapsilosis e 0,26 ≥ FIC ≥ 0,01 para Trichophyton interdigitale). No teste de toxicidade a menor taxa de sobrevivência foi de 84,2% na concentração de 156 µg / mL, sugerindo que nas concentrações testadas o CNMA apresenta baixa toxicidade. O composto reduziu o desenvolvimento de fungos em infecção já estabelecida em fragmentos de unhas de forma mais rápida em comparação aos antifúngicos convencionais testados. O cinamaldeído reduziu micélio fúngico em unhas infectadas com T. interdigitale, Trichophyton rubrum e Microsporum gypseum. Também foram observadas concentrações sinérgicas entre o cinamaldeído e itraconazol e terbinafina em T. interdigitale Larvas infectadas com Candida e tratadas CNMA tiveram maior sobrevida do que as tratadas com itraconazol, o que corrobora o potencial terapêutico do composto. Uma formulação tópica para unhas à base de óleo vegetal contendo CNMA (concentrações de acordo com os resultados obtidos) foi desenvolvida para testes posteriores. Conclusão: CNMA apresentou propriedades antifúngica e antivirulência contra leveduras e fungos filamentosos em concentrações abaixo de 156 µg/mL, e efeito sinérgico com os antifúngicos itraconazol e terbinafina tornando possível 10 sua utilização na terapêutica em associação com os fármacos tradicionais. As populações fúngicas de leveduras e fungos filamentosos infectando larvas de T. molitor e fragmentos de unha foram reduzidas após tratamento com CNMA. Desta forma, o CNMA demonstrou ser uma substância que não apresentou toxicidade nas concentrações terapêuticas testadas e se mostrou como uma alternativa para o tratamento de doenças fúngicas cutâneas. Além disso, o cinamaldeído apresenta-se como uma substância antimicrobiana com potencial terapêutico sozinho ou em combinação com outros compostos.
Abstract: Introduction: Onychomycosis represents great therapeutic challenges both due to the reduced quantity of available drugs and the resistance to the substances available in the clinic. With this, it is necessary to search for alternative therapies and an important source are essential oils, including cinnamon essential oil, whose main compound is cinnamaldehyde (CNMA), which has several known biological activities. The aim of the present study was to evaluate the antimicrobial potential in vitro, including a nail infection model, and in vivo CNMA, as well as the anti-virulence properties in order to obtain a topical formulation based on the compound. Material and Methods: The antimicrobial activity of CNMA was evaluated in vitro against clinical isolates of Candida and filamentous fungi obtained from skin lesions of patients with AIDS, by obtaining the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and the Minimum Fungicidal Concentration (MFC). The combinatory antimicrobial effect between CNMA and the itraconazole (ITL) and terbinafine (TRB) antifungals was also assessed using the chessboard test. The anti-adherence and anti-biofilm effects of CNMA were determined by counting the number of Colony Forming Units (CFU) / ml and the toxicity test was performed on larvae of Tenebrio molitor. Nails were collected from healthy volunteers and used in a filamentous fungal infection model (104 conidia / mL). The infected nails were then treated with CNMA or TRB and incubated for 30 days at 27 ° C. After incubation, the nails were evaluated in a stereomicroscope with a 75 × magnification. The effect of CNMA on infection of T. molitor larvae with Candida (106 cells / mL) was verified after treatment with different concentrations of the compound (MIC, MIC × 2 or MIC × 4) and compared to the infected and control larvae treated with antifungals (Fluconazole and ITL). Data were analyzed by the statistical program GraphPad Prism 5 (2007). The evaluation of CNMA fungal potential (microdilution) was made by the chi-square independence test ( 2) or by Fisher's exact test. Biofilm tests were evaluated by ANOVA test. The Kaplan-Meier method was used to calculate the survival percentages and the Log-Rank test to compare survival curves. A value of p < 0.05 was considered statistically significant. Results: CNMA showed an antifungal effect with MICs between 19.5 and 156 µg / mL, reduced adherence and interfered with Candida biofilm formation (p <0.0001). CNMA also interacted synergistically with terbinafine and itraconazole, significantly reducing the growth of fungi (FIC = 0.1645 for C. parapsilosis and 0.26 ≥ FIC ≥ 0.01 for Trichophyton interdigitale). In the toxicity test, the lowest survival rate was 84.2% at a concentration of 156 µg / mL, suggesting that in the tested concentrations, CNMA has low toxicity. The compound reduced the development of fungi in infection already established in fragments of nails more quickly compared to conventional tested antifungals. Cinnamaldehyde reduced fungal mycelium in nails infected with T. interdigitale, Trichophyton rubrum and Microsporum gypseum. Synergistic concentrations between cinnamaldehyde and itraconazole and terbinafine were also observed in T. interdigitale Larvae infected with Candida and treated with CNMA had a longer survival than those treated with itraconazole, which corroborates the therapeutic potential of the compound. A topical formulation for nails based on vegetable oil containing CNMA (concentrations according to the results obtained) was developed for further testing. Conclusion: CNMA showed antifungal and anti-virulence properties against yeasts and filamentous fungi in concentrations below 156 µg / mL, and a synergistic effect with the antifungal agents itraconazole and terbinafine making it possible to be used in therapy in combination with traditional drugs. The fungal populations of yeasts and filamentous fungi infecting T. molitor larvae and nail fragments were reduced after treatment with CNMA. Thus, CNMA proved to be a substance that did not present toxicity in the tested therapeutic concentrations and proved to be an alternative for the treatment of cutaneous fungal diseases. In addition, cinnamaldehyde appears as an antimicrobial substance with therapeutic potential alone or in combination with other compounds.
Palavras-chave: Cinnamomum zeylanicum
Atividade antifúngica
Cinamaldeído
Potencial terapêutico
Cinnamomum zeylanicum
Antifungal activity
Cinnamaldehyde
Área(s) do CNPq: Ciências Biológicas
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE PATOLOGIA/CCBS
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA - RENORBIO/CCBS
Citação: MENDES, Iven Neylla Farias Vale. Avaliação do potencial antifúngico e antivirulência do cinamaldeído contra isolados clínicos de onicomicose e obtenção de bioproduto com atividade antifúngica tópica. 2021. 151 f. Tese (PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA - RENORBIO/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3462
Data de defesa: 22-Mar-2021
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