Relações desarmônicas entre micro-organismos : demonstrando o efeito de pós-bióticos de Lactobacillus spp. e do butirato de sódio contra Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus
Relações desarmônicas entre micro-organismos : demonstrando o efeito de pós-bióticos de Lactobacillus spp. e do butirato de sódio contra Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus
Autor(a)
Costa, Adriane Torquati Madeira
Orientador(a) Coorientador(a)
Nóbrega, Yanna Karla de Medeiros||Silva, Fabiana Brandão Alves
Data de aceite
2026-07-31
Data de disponibilizacao
2026-07-31
Data de publicacao
2026-07-31
Data de defesa submissao
2024-01-30
Citacao
COSTA, Adriane Torquati Madeira. Relações desarmônicas entre micro-organismos : demonstrando o efeito de pós-bióticos de Lactobacillus spp. e do butirato de sódio contra Klebsiella pneumoniae e Staphylococcus aureus. 2024. 75 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2024.
Resumo Portugues
Introdução: O aumento alarmante de micro-organismos resistentes a múltiplos medicamentos
representa um dos desafios mais críticos para a saúde global, conforme indicam estatísticas da
Organização Mundial da Saúde (OMS). Os antimicrobianos, pilares fundamentais no arsenal
da quimioterapia médica, têm demonstrado eficácia notável desde o seu advento. Contudo, a
emergência de resistência microbiana foi observada logo após a introdução de fármacos
pioneiros, como a penicilina, um fenômeno impulsionado por mutações genéticas e pela seleção
natural, que ameaça a efetividade detes fármacos essenciais. Este desafio desencadeou a era de
pesquisas focadas em entender e combater a resistência a antimicrobianos. Atualmente, o
surgimento da pandemia de COVID-19 exacerbou o problema, levando ao aumento de doenças
negligenciadas e de infecções secundárias, como as ocasionadas pelas bactérias Klebsiella
pneumoniae e Staphylococcus aureus, particularmente pelo uso indiscriminado de antibióticos.
No contexto geral, a resistência bacteriana é um desafio perene, que requer estudos e
desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas, capazes de mitigar a impacto da seleção
natural sobre os fatores promotores de resistência microbiana. Objetivo: Assim, o presente
estudo propôs avaliar o efeito de pós-bióticos secretados por Lactobacillus spp., e do ácido
graxo de cadeia curta, butirato de sódio (NaBut), ambos presentes na microbiota intestinal, para
controle de crescimento de K. pneumoniae e S. aureus. Métodos: Foram realizadas curvas de
crescimento para as bactérias patogênicas, seguindo o protocolo de Concentração Inibitória
Mínima (CIM), padronizados de acordo o Brazilian Antimicrobial Sensitivity Test Committee
(BrCAST) para ensaio de microdiluição em caldo. Os Lactobacillus spp. foram cultivados
durante 48h a 37 ± 1°С em meio de cultura MRS BROTH. As linhagens de K. pneumoniae e S.
aureus foram cultivadas previamente em aerobiose durante 24h a 37 ± 1°С em meio Mueller
Hinton (MH) BROTH. No preparo do pós-biótico de Lactobacillus spp. foram empregadas
culturas puras e frescas, centrifugadas e posteriormente filtradas com filtro de membrana
estéreis. Os meios para os ensaios de CIM foram MH BROTH acrescidos dos pós-bióticos
espécie-específica de L. reuteri e L. rhamnnosus, e também foi preparado uma solução de
estoque de NaBut a 500 mM. Resultados: Os dados deste estudo demonstram redução do
crescimento de K. pneumoniae com pós-bióticos de L. reuteri, L. rhamnnosus de 50% a 0,39%
e para NaBut com redução nas concentrações de 50 mM a 1,56 mM. Em S. aureus com pósbióticos de L. reuteri, L. rhamnnosus nas concentrações de 50% a 0,39% e para NaBut foi
observado redução no crescimento de 50 mM a 3,1 mM. Conclusão: Tanto os pós-bióticos de
Lactobacillus spp., quanto o NaBut foram capazes de reduzir o crescimento in vitro de K.
pneumoniae e S. aureus. Os dados apontam para um coadjuvante terapêutico, com
economicidade, reduzindo as chances de selecionar novos micro-organismos resistentes, por
promover uma relação desarmônica em decorrência da competição.
Resumo Ingles
Introduction: The alarming increase in microorganisms resistant to multiple drugs represents
one of the most critical challenges for global health, as indicated by statistics from the World
Health Organization (WHO). Antimicrobials, fundamental pillars in the arsenal of medical
chemotherapy, have demonstrated remarkable effectiveness since their advent. However, the
emergence of microbial resistance was observed shortly after the introduction of pioneering
drugs, such as penicillin, a phenomenon driven by genetic mutations and natural selection,
which threatens the effectiveness of these essential drugs. This challenge sparked an era of
research focused on understanding and combating antimicrobial resistance. Currently, the
emergence of the COVID-19 pandemic has exacerbated the problem, leading to an increase in
neglected diseases and secondary infections, such as those caused by the bacteria Klebsiella
pneumoniae and Staphylococcus aureus, particularly due to the indiscriminate use of
antibiotics. In the general context, bacterial resistance is a perennial challenge, which requires
studies and development of new therapeutic approaches, capable of mitigating the impact of
natural selection on factors that promote microbial resistance. Objective: Thus, the present
study proposed to evaluate the effect of postbiotics secreted by Lactobacillus spp., and the
short-chain fatty acid, sodium butyrate (NaBut), both present in the intestinal microbiota, to
control the growth of K. pneumoniae and S. aureus. Methods: Growth curves were performed
for pathogenic bacteria, following the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) protocol,
standardized according to the Brazilian Antimicrobial Sensitivity Test Committee (BrCAST)
for broth microdilution assay. Lactobacillus spp. were cultivated for 48h at 37 ± 1°С in MRS
BROTH culture medium. The K. pneumoniae and S. aureus strains were previously cultivated
aerobically for 24h at 37 ± 1°С in Mueller Hinton (MH) BROTH medium. In the preparation
of the postbiotic from Lactobacillus spp. pure and fresh cultures were used, centrifuged and
subsequently filtered with a sterile membrane filter. The media for the MIC assays were MH
BROTH plus species-specific postbiotics from L. reuteri and L. rhamnnosus, and a stock
solution of 500 mM NaBut was also prepared. Results: The data from this study demonstrate
a reduction in the growth of K. pneumoniae with postbiotics from L. reuteri, L. rhamnnosus
from 50% to 0.39% and for NaBut with a reduction in concentrations from 50 mM to 1.56 mM.
In S. aureus with postbiotics from L. reuteri, L. rhamnnosus at concentrations of 50% to 0.39%
and for NaBut, a reduction in growth was observed from 50 mM to 3.1 mM. Conclusion: Both
postbiotics from Lactobacillus spp. and NaBut were able to reduce the in vitro growth of K.
pneumoniae and S. aureus. The data point to a cost-effective therapeutic aid, reducing the
chances of selecting new resistant microorganisms, by promoting a disharmonious relationship
as a result of competition.
Unidade academica
Faculdade de Ciências da Saúde (FS)
Departamento
Departamento de Farmácia (FS FAR)
Programa de Pos-Graduacao
Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Agencia financiadora
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
