Análise metabolômica comparativa de Staphylococcus aureus exposto a concentração subletal de peptídeos antimicrobianos

Abstract

O aumento da incidência de microrganismos multirresistentes aos antibióticos convencionais evidencia a necessidade de estudos e elaboração de novos mecanismos de defesa frente a estes potenciais patógenos. Staphylococcus aureus, presente na microbiota de 25 a 30 por cento da população em estado imunológico saudável, é um dos mais importantes patógenos relacionados ao desenvolvimento de resistência à diferentes antibióticos. Assim, este trabalho objetivou estudar a influência dos lipopeptídeos produzidos por Bacillus velezensis P34 sobre características de crescimento e metabolismo de S. aureus ATCC 19095. A presença do lipopeptídeo P34 em cultivos de S. aureus ATCC 19095 foi avaliada quanto ao efeito nas curvas de crescimento, motilidade em meio BHI semi-sólido, integridade da membrana e capacidade de formação de biofilme. Observou-se que em concentrações de 400 UA/mL os lipopeptídeos P34 arrestaram o crescimento de S.aureus ATCC 19095 por cerca de três horas, a motilidade apresentou diminuiçãoem relação ao controle, não foi evidenciada perda da integridade da membrana ao mesmo tempo que houve aumento na formação de biofilme por S. aureus ATCC 19095. Análises metabolômicas do extrato celular e do sobrenadante livre de células obtidos a partir de S. aureus ATCC 19095 cultivado em BHI contendo doses subinibitórias de P34 e de nisina, usada como comparativo, apresentaram alterações significativas na regulação de importantes rotas metabólicas quando comparadas ao controle. Assim, evidenciou-se o potencial bacteriostático de P34 sobre a cepa de S. aureus, no entanto, mais estudos devem ser realizados para que o modo ação do lipopeptídeo se torne mais claro e efetivo.

The increased incidence of multi-resistant microorganisms to the usual antibiotics highlights the need for studies and development of new defense strategies against these potential pathogens. Staphylococcus aureus, present in the microbiota of 25 to 30% of the population in a healthy immune state, is one of the most important pathogens related to the development of resistance to different antibiotics. Thus, this work aimed to investigate the influence of lipopeptides produced by Bacillus velezensis P34 on the growth and metabolic characteristics of S. aureus ATCC 19095. The presence of lipopeptide P34 in cultures of S. aureus ATCC 19095 was evaluated for its effect on growth curves, bacterial motility in semi-solid BHI medium, membrane integrity and biofilm formation capacity. It was observed that at concentrations of 400 AU/mL, the lipopeptide P34 arrested S. aureus ATCC 19095 growth for three hours, the dispersion capacity of S. aureus showed a decrease in relation to control, there was no evidence of loss membrane integrity while there was an increase in biofilm formation by S. aureus ATCC 19095. Metabolomic analyzes of the cellular extracts and cell-free supernatant obtained from S. aureus ATCC 19095 cultivated in BHI containing subinhibitory doses of lipopeptide P34 and nisin, used for comparison, showed significant modification on regulation of important metabolic pathways when compared to control. Thus, the bacteriostatic potential of P34 on the strain of S. aureus was evidenced, however, more studies must be carried out so that the mode of action of the lipopeptide becomes clearer and more effective.