Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas de zeína co-encapsulando quercetina e ceftazidima para reversão da resistência bacteriana às cefalosporinas em isolados clínicos de Klebsiella pneumoniae

Abstract

O presente estudo teve como objetivo co-encapsular quercetina (QUER) e ceftazidima

(CAZ) em nanopartículas de zeína (ZNPs), caracterizar suas propriedades físico- químicas e avaliar a atividade antibacteriana e antibiofilme frente Klebsiella

pneumoniae resistente a antibióticos. As ZNPs foram sintetizadas pelo método de nanoprecipitação e apresentaram tamanho de partícula (Ø) variando entre 181 e 201 nm, índice de polidispersão (PDI) inferior a 0,1, potencial zeta (ζ) entre -46,4 e -45,2 mV e pH de 7,1. As imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) evidenciaram morfologia esférica e distribuição homogênea das nanopartículas, enquanto as curvas termogravimétricas indicaram perda de massa progressiva com aumento da temperatura, sendo mais acentuada entre 230 e 320 °C. A estabilidade das nanopartículas foi confirmada por análises realizadas ao longo de 365 dias, que demonstraram ausência de alterações significativas no Ø, PDI, ζ, pH e doseamento, mesmo após liofilização e armazenamento. Os testes de atividade antibacteriana, baseados na concentração inibitória mínima (CIM) e na concentração bactericida mínima (CBM), confirmaram a eficácia antibacteriana frente a K. pneumoniae. A CIM da CAZ variou entre 0,97 e 500 μg/mL, enquanto a CBM variou entre 3,9 e >1000 μg/mL. Para a QUER, a CIM foi de 250 a >1000 μg/mL e a CBM >1000 μg/mL. Já a combinação CAZ + QUER apresentou CIM entre 31,2/7,8 e 3,9/1,9 μg/mL, e CBM entre 62,4/15,6 e 125/62,4 μg/mL. A formulação CAZ-QUER-ZNP demonstrou maior eficácia, com CIM entre 0,97 e 3,9 μg/mL e CBM entre 3,9 e 15,6 μg/mL. As ZNPs isoladas não exibiram atividade antibacteriana frente a nenhuma das cepas testadas (>1000 μg/mL). Além disso, ensaios antibiofilme, realizados pelo método do cristal violeta e microscopia eletrônica de varredura, demonstraram a capacidade das ZNPs em inibir e erradicar biofilmes bacterianos. A formulação nanoparticulada QUER– CAZ–ZNP apresentou características físico-químicas ideais para aplicações in vivo, assim como demonstrou potencial antibacteriano e antibiofilme, destacando-se como uma estratégia promissora para o tratamento de infecções causadas por K. pneumoniae resistente a antibióticos e produtora de biofilme.