Avaliação de lectina solúvel em água de sementes de Moringa oleifera (WSMoL) no controle da biocorrosão

Abstract

Bactérias são organismos procariontes capazes de se adaptar aos mais variados tipos de habitat; podem crescer e aderir a várias superfícies, formando comunidades complexas conhecidas como biofilmes. O desenvolvimento de biofilme, na maioria dos casos, resulta em riscos para a saúde em ambientes clínicos, devido a elevada patogênese, e causa perdas econômicas em diferentes setores da indústria, sendo a principal causa da biocorrosão. Estratégias de controle dos biofilmes envolve o uso de antibióticos e biocidas; entretanto, bactérias dentro de biofilmes são mais resistentes a vários tipos de tratamentos. Diversos mecanismos de resistência bacteriana aos antimicrobianos sintéticos são descritos. Pesquisas têm sido desenvolvidas com o objetivo de identificar compostos naturais capazes de agir frente a microrganismos planctônicos e em biofilmes visando aplicações médicas e industriais. As lectinas são proteínas que se ligam especificamente a carboidratos e podem ter atividades biológicas importantes, podendo atuar como agentes antibacterianos e antibiofilme. Este trabalho avaliou a atividade antibacteriana da lectina solúvel em água de sementes de Moringa oleifera (WSMoL) contra bactérias que podem estar envolvidas na biocorrosão e infecções humanas (Bacillus sp., Bacillus cereus, Bacillus pumillus, Bacillus megaterium, Micrococcus sp., Pseudomonas sp., Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas stutzeri e Serratia marcescens) investigando seu efeito no crescimento, sobrevivência e permeabilidade celular. Em adição, também estudamos a formação de biofilme por S. marcescens e Bacillus sp. (ambas bactérias sensíveis a WSMoL) e avaliamos o efeito de WSMoL na formação de biofilme e sobre biofilmes pré-estabelecidos para ambas as espécies. Um protótipo de revestimento de superfícies com WSMoL por técnica de imersão (dipping coating) e a viabilidade das células dentro de biofilmes desenvolvidos sob a superfície revestida com a lectina também foram determinados. WSMoL inibiu o crescimento bacteriano, induziu a aglutinação e promoveu o extravasamento de proteínas de todas as espécies bacterianas avaliadas. Efeito bactericida foi detectado contra Bacillus sp., B. pumillus, B. megaterium, P. fluorescens e S. marcescens. Microscopia de fluorescência de células de S. marcescens mostrou que WSMoL causou danos a sua estrutura. A lectina foi capaz de impedir a formação de biofilmes de S. marcescens e Bacillus sp., principalmente para Bacillus sp. a 41,6 e 20,8 μg/mL; o mecanismo de antiformação pode estar associado com a perda da viabilidade celular. WSMoL não destruiu a matriz de biofilmes pré-estabelecidos de S. marcescens, entretanto, as células aderidas apresentaram-se presas e danificadas em estruturas envolvidas pela lectina. Sobre biofilmes de Bacillus sp., a lectina a 208 μg/mL drasticamente reduziu o número de células aderidas a superfície. WSMoL espontaneamente aderiu a superfície de vidro produzindo uma superfície revestida com a área de 116 μg/cm2, sendo capaz de alterar a viabilidade de células de S. marcescens que aderiram a essa superfície e prevenir a adesão de células de Bacillus sp., impedindo a formação de biofilme, sem interferir na viabilidade. Esse trabalho demonstra o potencial de WSMoL como uma ferramenta no controle de biofilmes formados por bactérias corrosivas e patogênicas, que representam um desafio em ambientes clínicos e industriais.