Avaliação da atividade bloqueadora de derivados tiossemicarbazonas frente às toxinas secretadas pela bactéria Staphylococcus aureus: um estudo experimental e computacional

Abstract

Staphylococcus aureus (S. aureus) é uma bactéria gram-positiva, patógeno oportunista, podendo desencadear em humanos diversos tipos de manifestações clínicas, desde infecções simples até doenças mais graves, sendo classificado pela Organização Mundial da Saúde como patógeno de alta prioridade no esforço global para o desenvolvimento de novos fármacos. Secreta diversas toxinas, onde as hemolisinas ganham destaque, pois auxiliam na sua patogenicidade. Com isso, esta pesquisa teve o objetivo de investigar as interações moleculares e calcular as energias de interação existentes entre os compostos tiossemicarbazonas LQIT/LT-75, LQIT/LT-78 e LQIT/LT-89 e as toxinas proteicas alfa, beta e gama-hemolisinas secretadas pela bactéria S. aureus, por meio de docking molecular e, experimentalmente, avaliar a atividade de tais derivados na inibição da hemólise induzida pelos canais iônicos da α-HL de S. aureus. Para as análises computacionais, por meio do docking molecular, foi obtido do PDB (Protein Data Bank) a estrutura cristalográfica da alfa-hemolisina (PDB ID 7AHL), beta-hemolisina (PDB ID 3I5V) e gama-hemolisina (PDB ID 3B07) de S. aureus. As estruturas químicas dos derivados tiossemicarbazonas LQIT/LT-75, LQIT/LT-78 e LQIT/LT-89 foram desenhadas no programa MolView. As estruturas foram submetidas à minimização de energia utilizando o programa Avogadro 1.1.1, para ser realizado os estudos de docking utilizando o programa DockThor, e, para análise dos resultados, foi utilizado o programa Discovery Studio Visualizer. Para avaliar a atividade anti-hemolítica dos derivados tiossemicarbazonas frente à ação da alfa-hemolisina em hemácias de coelho, foram realizados ensaios hemolíticos em microplacas de 96 poços, onde a quantificação de hemólise foi obtida de acordo com o nível de lise celular por meio de análises em um leitor de microplacas, a extensão da lise foi analisada durante 30 minutos, mensurando a absorbância de cada poço a 655 nm em intervalos de 5 minutos. O derivado LQIT/LT-78 se destacou por apresentar a maior quantidade de interações intermoleculares e a maior energia de afinidade. Seu desempenho foi superior ao dos outros derivados, especialmente em relação à região troncular das toxinas alfa-hemolisina e gama-hemolisina. Sendo importante citar também, o desempenho do composto LQIT/LT-75, na qual obteve um bom desempenho frente a região central da beta-hemolisina. Experimentalmente, observou-se que os três derivados inibiram a hemólise pela alfatoxina de maneira concentração-dependente. Não foram detectadas diferenças estatisticamente significativas entre os derivados nas diferentes concentrações testadas. Adicionalmente, houve um aumento do tempo necessário para a redução de 50% da viabilidade celular em todos os compostos testados. Desta forma, pode se concluir que os derivados analisados apresentaram resultados promissores como atividade bloqueadora e anti-hemolítica, porém, faz-se necessário mais estudos experimentais e computacionais para complementar a discussão e elucidação do efeito dos derivados tiossemicarbazonas frente às toxinas secretadas pela bactéria S. aureus.