Detalhes do Projeto de Pesquisa

INOVAÇÃO EM DIAGNÓSTICO E TRATAMENTO DE CO-INFECÇÕES VIRAIS E BACTERIANAS: CARACTERIZAÇÃO DE RESISTÊNCIA E DESENVOLVIMENTO DE ANTIMICROBIANOS

Dados do Projeto

1027

INOVAÇÃO EM DIAGNÓSTICO E TRATAMENTO DE CO-INFECÇÕES VIRAIS E BACTERIANAS: CARACTERIZAÇÃO DE RESISTÊNCIA E DESENVOLVIMENTO DE ANTIMICROBIANOS

2025/2 até 2027/2

ESCOLA POLITÉCNICA E DE ARTES

GRUPO DE PESQUISA CIÊNCIA COMPUTACIONAL

Inteligência Computacional

CLARIMAR JOSE COELHO

Resumo do Projeto

A prevenção e tratamento de doenças infecciosas causadas por microrganismos patogênicos tem grande importância na redução de morbidez e mortalidade, levando a uma melhora na qualidade e expectativa de vida. Existem várias bactérias que afetam pacientes hospitalizados, sendo intrinsecamente resistente a uma amplitude de antibióticos. Baseado no exposto, o problema a ser abordado nesta proposta é caracterizar bactérias associada à co-infecção com o vírus respiratórios, estudando o perfil de resistência dos isolados frente aos antimicrobianos utilizados na prática clínica e a partir dessas informações, identificar compostos inibidores das bactérias isoladas e avaliar a citotoxicidade desses compostos. Os pesquisadores acreditam que existe uma hipótese de encontrar microrganismos tanto gram positivos, quanto gram negativos, em coinfecção com vírus respiratórios e simultaneamente acreditam na hipótese de que estes isolados apresentem um perfil de sensibilidade antimicrobiana apresentando multidroga resistência. Estudos científicos, com isolados nacionais e internacionais tem sido publicado, demonstrando a possibilidade de diferentes gêneros bacterianos em coinfecção com vírus respiratórios. Será realizado o isolamento de cepas bacterianas com perfis de resistência aos antimicrobianos. As amostras estão armazenadas no meio BHI, sob refrigeração a -80° C e serão reativadas em caldo BHI; as que apresentaram turvação estão sendo procedidas a identificação molecular e o perfil antimicrobiano. Identificação por imagem, utilizando a técnica de diagnóstico por imagem por meio de imagem espectral. Será realizada a extração de DNA plasmidial para investigação dos genes de resistência, utilizando oligonucleotídeos específicos e reação de qPCR do tipo Sybr Green. A técnica de reposicionamento de fármacos será utilizada para identificar compostos inibidores de proteínas relacionadas à resistência das bactérias isoladas. Serão preparadas suspensões de cultura, diluídas em meio RPMI-1640 utilizando a escala de 0,5 de MacFarland para determinação da concentração inibitória mínima. Essa proposta será um avanço no campo terapêutico, agindo no combate a um quadro infeccioso que pode ocasionar a morte do paciente, revertendo para uma melhora clínica e sobrevida do indivíduo.

Objetivos

Identificar bactérias associada à co-infecção com os vírus respiratórios que integram o painel viral em crianças de UTIs, caracterizar o perfil de resistência dos isolados frente aos antimicrobianos utilizados na prática clínica e a partir dessas informações, sintetizar peptídeos e padronizar formulações de compostos antimicrobianos para as espécies bacterianas isoladas e avaliar a citotoxicidade desses compostos.

Objetivo específico 

Isolar e identificar cepas bacterianas de origem hospitalar em infantis de cinco hospitais de Goiânia-GO;

Determinar a resistência antimicrobiana em cepas isoladas;

Identificar compostos inibidores aplicando nos isolados bacterianos;

Analisar compostos que possuem efeito antimicrobiano nos isolados;

Verificar a citotoxicidade dos compostos inibidores nos isolados;

Desenvolver formulações poliméricas contendo compostos ativos contra os isolados.

Justificativa

A Organização Mundial da Saúde (OMS) é um dos muitos órgãos de saúde que têm trazido a importância do tratamento de bactérias Gram-negativas como prioridade (Silva et al., 2013), liberando, em 2017, uma lista com os principais patógenos aos quais pesquisadores e indústria deveriam focar para o desenvolvimento de novos tratamentos (Silva et al., 2013). As bactérias vêm sendo amplamente associadas a IRAS (Moradali et al., 2017; Tubiano et al., 2015).  A OMS relata a importância da busca de novas estratégias para o tratamento dessas doenças. Dessa forma, os peptídeos antimicrobianos podem ser uma alternativa para o tratamento dessas patologias. O desenvolvimento de peptídeos antimicrobianos a partir de ferramentas computacionais tem sido uma alternativa para a criação de novas moléculas. O processo de pesquisa e desenvolvimento de fármacos é composto por estágios que vão desde a pesquisa básica até a fase clínica, onde são analisados parâmetros de segurança e eficácia (Howland et al., 2008). Todos esses estágios demandam muito tempo, sendo dispendiosos até a finalização da pesquisa e comercialização de um medicamento (Morgan et al., 2011). Com estimativa de custo total de aproximadamente US$ 2,6 bilhões, o desenvolvimento de um novo fármaco dura em média 10 anos, para que apenas um único medicamento seja disponibilizado para os pacientes (Mullard et al., 2014).  A prevenção e tratamento de doenças infecciosas causadas por microrganismos patogênicos tem grande importância na redução de morbidez e mortalidade, levando a uma melhora na qualidade e expectativa de vida. Existem várias bactérias que afetam pacientes hospitalizados, sendo intrinsecamente resistente a uma amplitude de antibióticos. Crianças diagnosticadas com infecção viral, possuem piora clínica e morte; mesmo medicadas conforme os protocolos das secretarias de saúde. A hipótese é que pode ser coinfecções virais ou coinfecção viral e bacteriana. A ciência tem demonstrado gêneros bacterianos em infecção com vírus respiratórios. Baseado no exposto, muitos gêneros bacterianos têm sido isolados em amostras clínicas a nível mundial, apresentando resistências que podem causar letalidade dos pacientes. A resistência bacteriana aos antimicrobianos tem atraído forte interesse durante as últimas décadas, estimulando programas de administração e pesquisas sobre terapias antimicrobianas alternativas. Espera-se neste projeto que sejam caracterizados compostos com atividade antimicrobiana para os isolados multidroga - resistente. Havendo confirmação da hipótese, os dados deste estudo serão publicados em jornais científicos da área de conhecimento, além de divulgações que serão realizadas em nível de saúde pública; com a finalidade de os profissionais de saúde terem acesso aos resultados e conscientizarem da importância de investigação de processos de coinfecções virais e viral e bacteriana. Esta proposta poderá auxiliar não somente a nível microbiologia médica, mas também no que tange à saúde pública e à saúde coletiva. Há décadas as bactérias multidroga resistentes não têm recebido da indústria farmacêutica, lançamento de novos antimicrobianos com ação contra as resistências bacterianas, estimulando pesquisadores a nível mundial a pesquisarem compostos com atividades antimicrobianas que agem como terapias alternativas.  Por outro lado, menos atenção tem sido dada aos processos de co-infecção entre os microrganismos, tanto coinfecção entre vírus, vírus em co infecção com bactérias e infecções bacterianas.  O processo de coinfecção pode alterar a natureza de manifestação clínica do microrganismo sendo necessário alterar a terapia a ser aplicada durante o tratamento. Este estudo é fundamental para determinar os cuidados clínicos com o paciente e contribui para a vigilância epidemiológica e a pesquisa de nova metodologia de caracterização do perfil antimicrobiano de bactérias isoladas de profissionais de saúde. As manifestações bacterianas são eventos globais que se materializam e se estendem em um horizonte de eventos. De encontro a essa necessidade, este projeto visa por meio da utilização de uma metodologia tecnológica, padronizar o perfil de resistência de isolados utilizando o aparelho SisuChema. Este estudo estará explorando a metodologia HSI (Hyperspectral Imaging) para padronização de novos métodos diagnósticos que venham contribuir ao combate de infecções bacterianas. A tecnologia desenvolvida neste projeto pode ser estendida a terapia de outros processos infecciosos, os quais possibilitam o uso dos fármacos para uma alta escalabilidade de aplicações. Baseado na problemática epidemiológica que norteia o tema e na relevância do ponto de vista de saúde pública, os pesquisadores acreditam que os resultados desta pesquisa podem contribuir com a descoberta de compostos com ação em bactérias multidroga resistentes, contribuindo a nível de aplicação no Sistema Único de Saúde - SUS, devido a ausência do surgimento de novas drogas no mercado.  As infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) constituem uma das principais complicações do quadro clínico de pacientes hospitalizados, acometendo milhares de pessoas em âmbito mundial. As infecções elevam a morbidade, a mortalidade entre os pacientes e os custos associados à assistência em saúde (Pittet; Donaldson, 2005; Herderson, 2006; Siegel et al., 2007). Nessas infecções destaca-se uma crescente manifestação de isolados bacterianos que não respondem à terapia antimicrobiana, sendo, portanto, considerados resistentes. As infecções por bactérias resistentes ao tratamento apresentam manifestações clínicas semelhantes àquelas originadas de organismos susceptíveis. Todavia, as alternativas de tratamento se tornam muito reduzidas na presença de organismos resistentes. Um estudo realizado no Distrito Federal – Brasil, utilizando dois hospitais da rede pública demonstrou que dos 155 pacientes internados na UTI, 35 % apresentaram IRAS (Cardoso et al., 2108). A prevalência de cepas bacterianas resistentes varia de acordo com o estabelecimento de saúde, a especialidade, a localização geográfica, o tempo de permanência do paciente e seu perfil no serviço (Crisóstomo et al., 2001; Sader; Jones; Gales, et al., 2004; Siegel et al., 2006; Siegel et al., 2007). Nas últimas décadas, o aumento na prevenção e tratamento de doenças infecciosas causadas por microrganismos patogênicos tem sido considerado de grande importância na redução de morbidez e mortalidade, levando a uma melhora na qualidade e expectativa de vida (Alanis, 2005). Estes fatores estão intrinsecamente associados com nosso melhor entendimento acerca dos mecanismos moleculares dessas doenças, bem como devido ao interesse de empresas farmacêuticas no desenvolvimento de compostos antimicrobianos mais seguros e ativos como é o caso dos já conhecidos betalactâmicos e fenilpropanóides (Afacan, Yeung et al., 2012). Contudo, o uso indiscriminado dessas drogas, tem selecionado patógenos multirresistentes. Dentre estes é possível destacar as cepas de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA) (Rossolini, Mantengoli et al., 2010). Cepas de Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, Acinetobacter baumannii e Klebsiella pneumoniae têm também sido reportadas como sendo resistentes aos antibióticos atualmente disponíveis (Giamarellou e Poulakou, 2009). Crianças diagnosticadas com infecção viral, possuem piora clínica e morte; mesmo medicadas conforme os protocolos das secretarias de saúde. A hipótese é que pode ser coinfecções virais ou coinfecção viral e bacteriana. A ciência tem demonstrado gêneros bacterianos em infecção com vírus respiratórios. Baseado na hipótese apresentada, propomos isolar cepas bacterianas em amostras de swab nasal, coletada de pacientes diagnosticados com infecção viral e caracterizar o perfil de sensibilidade. Para os isolados multidroga - resistente, serão caracterizados compostos com atividade antimicrobiana. Havendo confirmação da hipótese, os dados deste estudo serão publicados em jornais científicos da área de conhecimento, além de divulgações que serão realizadas em nível de saúde pública; com a finalidade de os profissionais de saúde terem acesso aos resultados e conscientizarem da importância de investigação de processos de coinfecções virais e viral e bacteriana. Esta proposta poderá auxiliar não somente a nível microbiologia médica, mas também no que tange à saúde pública e à saúde coletiva. Ou seja, Imediatamente após a conclusão do projeto, os resultados poderão ser aplicados para solução de um problema prático.

Equipe do Projeto

Nome Função no projeto Função no Grupo Tipo de Vínculo Titulação
Nível de Curso
ARLINDO RODRIGUES GALVÃO FILHO
Email: argfilho@gmail.com
Pesquisador Pesquisador [] []
CLARIMAR JOSE COELHO
Email: clarimarc@gmail.com
Coordenador Líder [professor] [doutor]
LILIAN CARLA CARNEIRO
Email: carlacarneirolilian@gmail.com
Pesquisador Estudante [] []
RAFAEL VIANA DE CARVALHO
Email: rvcarvalho@gmail.com
Pesquisador Estudante [externo, externo, aluno] [doutor, doutor, null]