Investigação de alterações metabólicas em microrganismos ESKAPE e em pacientes infectados utilizando abordagens metabolômicas, e a descoberta de bioativos de fungos endofíticos para a prevenção de infecções nosocomiais

Resumo

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a resistência à antimicrobianos (RAM) é considerada um dos maiores problemas de saúde pública do mundo. Ela é causada principalmente pelo uso desordenado de agentes antimicrobianos, levando à morte de milhões de pessoas anualmente e gerando grandes perdas econômicas para as organizações públicas. Dessa forma, estratégias eficazes de prevenção e tratamento são urgentes. Um grupo de bactérias que apresenta um enorme potencial para mecanismos de resistência à medicamentos é o chamado "ESKAPE", composto por bactérias gram-negativas e positivas, que são as principais causadoras de infecções nosocomiais. Diante desse cenário, entender os mecanismos moleculares envolvidos na adaptação de microrganismos "ESKAPE" que levam à RAM é considerado uma das estratégias para o desenvolvimento de novos tratamentos. Análises ômicas (genômicas, transcriptômicas, proteômicas e metabolômicas) combinadas com bioinformática revelam o mecanismo de adaptação dos microrganismos e sua relação com a RAM. Além disso, permitem a investigação de amostras de pacientes infectados, visando a identificação de metabólitos que podem ser utilizados como marcadores específicos para infecções microbianas, e consequentemente o desenvolvimento de métodos de diagnóstico rápido, permitindo condução de tratamentos de forma precoce e assertiva. Os produtos naturais são considerados uma importante fonte de metabólitos bioativos, devido à enorme quimiodiversidade. A presença de diversos compostos no mesmo extrato confere aos produtos naturais uma grande vantagem, pois podem atuar em sinergia por meio de diferentes mecanismos de ação, aumentando a eficácia com menores possibilidades de levar à RAM. Ao considerar produtos naturais com atividades antimicrobianas, destacam-se extratos de metabolismo fúngico, a exemplo da penicilina, obtida de cepas de fungos do gênero Penicillium. A compreensão metabólica de fungos, utilizando ferramentas de bioinformática e química analítica, combinadas com ensaios de atividade antimicrobiana, permitem a descoberta de novos metabólitos bioativos. Sendo assim, as técnicas metabolômicas além de elucidarem mecanismos importantes na adaptação de microorganismos frente à agentes antimicrobianos e permitirem a identificação de biomarcadores que auxiliam no diagnóstico rápido de infecções bacterianas, também são ferramentas importantes na descoberta de novos bioativos, na prevenção e tratamento de infecções nosocomiais causadas por microorganismos "ESKAPE". Portanto, por meio deste projeto, propõe-se analisar o metabolismo de bactérias "ESKAPE" prevalentes em infecções nosocomiais, e identificar alterações, em nível metabólico, que indiquem suas adaptações e geração de resistência frente à agentes antimicrobianos. Analisar amostras de pacientes acometidos por infecções bacterianas, especialmente por microorganismos "ESKAPE", e identificar biomarcadores importantes para o desenvolvimento futuro de diagnóstico por meio de abordagens metabolômicas. Por fim, analisar extratos bioativos de fungos endofíticos oriundos da Mata Atlantica brasileira utilizando metabolômica combinada à ensaios biológicos, visando mapear clusteres bioativos e consequentemente metabólitos potenciais para a prevenção de infecções nosocomiais por microorganismos "ESKAPE".