Avaliação da atividade antibiofilme de Capsicum baccatum var. pendulum (Solanaceae)

Abstract

Muitas espécies de pimentas vermelhas do gênero Capsicum são utilizadas em práticas medicinais tradicionais. Essas plantas são empregadas em algumas preparações para tratar uma variedade de doenças, incluindo infecções. Algumas bactérias produzem biofilme como um importante fator de virulência, pois a estrutura do biofilme intermedia a adesão bacteriana a superfícies, como em dispositivos implantados, sondas e cateteres além de promover proteção física contra os antibióticos ou as respostas do sistema imunológico. Dessa maneira, este estudo investigou a capacidade do extrato e de produtos isolados das sementes de Capsicum baccatum como agentes antibiofilme. Este estudo demonstra, pela primeira vez, que um extrato de C. baccatum apresentou importante atividade antibiofilme contra Staphylococcus epidermidis e Pseudomonas aeruginosa. A fração ativa foi obtida através de ensaios bioguiados e analisada por HPLC-DAD-MS, MALDI-TOF MS e MALDI-MS/MS, identificando-a como peptídeos da proteína 2S sulfur-rich seed storage protein 2-like. Estes peptídeos (2mg/ml) foram potentes no controle da formação de biofilme de S. epidermidis (>96%) em solução e adsorvidos em lâminas de Permanox® recobertas. De modo interessante, não inibiram o crescimento bacteriano, indicando que a inibição do biofilme é independente da morte celular bacteriana. Ainda, esses peptídeos foram capazes de preservar eritrócitos, bem como a integridade de linfócitos humanos após 24 e 48 horas de exposição, demonstrando que o fracionamento do extrato de C. baccatum potencializou a sua atividade antibiofilme e reduziu significativamente a sua citotoxicidade. Nossos resultados corroboram com a pesquisa de novas estratégias não antibióticas para combater microrganismos com reduzida possibilidade para o desenvolvimento de resistência.

Many species of Capsicum red peppers are used in traditional medicinal practices. These plants are utilized in a number of preparations to treat a variety of illnesses including infections. Some bacteria produce biofilm as an important virulence factor, due to this its structure mediates the adhesion to surfaces as implanted devices, probes, catheters and also promotes physical protection against the antibiotics or the immune system response. Accordingly, this study investigated the ability of the extract and isolated products from seeds of Capsicum baccatum as anti-biofilm agent. This study demonstrates by the first time that an extract from C. baccatum presented relevant anti-biofilm activity against Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa. The active fraction was obtained by bio-guided assays and analyzed by HPLC-DAD-MS, MALDI-TOF MS and MALDI-MS/MS, identifying it as peptides from 2S sulfur-rich seed storage protein 2-like. It strongly controlled (2mg/ml) the S. epidermidis biofilm formation (>96%) when the compound was in solution and adsorbed on Permanox™ slides. Interestingly, it did not inhibit the growth of this bacterium, indicating the inhibition of biofilm is independent of bacterial cell death. Moreover, this peptides preserved human erythrocytes and lymphocytes integrity after 24-48 h of exposure, suggesting the fractionation potentiated the anti-biofilm activity of the C. baccatum crude extract while absolutely reduced its cytotoxicity. Our results corroborate to the search of new non-antibiotic strategies to combat microorganisms with a reduced pressure for resistance development.