Avaliação da atividade in vitro da amlodipina e outros bloqueadores de canais iónicos em Neisseria gonorrhoeae

Abstract

Resumo A crescente resistência antimicrobiana representa um desafio global no tratamento de infeções bacterianas, incluindo a gonorreia causada pelo agente etiológico Neisseria gonorrhoeae. Diante deste cenário, o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos ou o reposicionamento de fármacos existentes emerge como uma necessidade urgente para o tratamento destas infeções. Este trabalho tem como objetivo estudar o potencial antimicrobiano dos fármacos amlodipina, tioridazina e verapamil, candidatos a reposicionamento contra N. gonorrhoeae, de forma a elucidar a sua possível para aplicação em novas estratégias terapêuticas contra a gonorreia. Determinou-se a Concentração Mínima Inibitória (CMI) dos fármacos contra a estirpe N. gonorrhoeae ATCC 49226, através do método de microdiluição. Seguidamente, analisou-se a cinética de time-kill dos fármacos através da determinação de curvas de viabilidade em intervalos de tempo específicos após a exposição aos fármacos. Posteriormente, avaliou-se o efeito pós-antibiótico (PAE) dos fármacos na estirpe em estudo, através da exposição das bactérias aos fármacos por 1 h, seguindo-se determinação de Unidades Formadoras de Colónias (UFC) após remoção do composto. Por fim, determinou-se a frequência de mutação espontânea da estirpe na presença dos fármacos em estudo, em meio de agar chocolate, durante 24 h. A tioridazina demonstrou o valor de CMI mais baixo, com 16 mg/L, seguida da amlodipina e verapamil com 64 mg/L e 512 mg/L, respetivamente. No ensaio de cinética de time-kill, observou-se a inibição do crescimento bacteriano na presença das concentrações de 5´ e 10´ o valor de CMI dos fármacos candidatos. Neste ensaio, as curvas de viabilidade demonstraram a ação bactericida dos fármacos, durante um período de 24 h. Os fármacos candidatos também demonstraram um PAE superior a 24 h, nas mesmas concentrações testadas. O ensaio da frequência de mutação espontânea demonstrou que, na presença dos fármacos na concentração de 5´ e 10´ o valor de CMI, obteve-se uma baixa frequência de mutações em N. gonorrhoeae, sugerindo uma menor probabilidade de emergência de resistência bacteriana A amlodipina, a tioridazina e o verapamil demonstraram resultados promissores como potenciais fármacos candidatos a reposicionamento para o tratamento de infeções por N. gonorrhoeae. Espera-se que este trabalho contribua para o futuro desenvolvimento de estratégias terapêuticas alternativas que incluam estes fármacos para combater a resistência antimicrobiana em N. gonorrhoeae.

Abstract The increasing antimicrobial resistance represents a global challenge in the treatment of bacterial infections, including gonorrhoeae caused by the etiological agent Neisseria gonorrhoeae. Given this scenario, the development of new therapeutic agents or the repositioning of existing drugs emerges as an urgent need for the treatment of these infections. The objective of this work is to study the antimicrobial potential of the drugs amlodipine, thioridazine, and verapamil, candidates for repurposing against N. gonorrhoeae, in order to elucidate their possible application in new therapeutic strategies against gonorrhea. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of the drugs was determined against N. gonorrhoeae ATCC 49226 strain, by microdilution method. The time-kill kinetics of the drugs were analyzed through the determination of viability curves at specific time points following drug exposure. Subsequently, the post antibiotic effect (PAE) of the drugs on the studied strain was evaluated, by exposing bacteria to the drugs for 1 h, followed by Colony Forming Units (CFU) determination after removal of the compound. Finally, the spontaneous mutation frequency of the strain in the presence of the studied drugs was determined over 24 hours by plating on GC chocolate agar. Thioridazine showed the lowest MIC value of 16 mg/L, followed by amlodipine and verapamil with 64 mg/L and 512 mg/L, respectively. In the time-kill kinetics assay, inhibition of bacterial growth was observed in the presence of concentrations 5´ and 10´ the MIC value of the candidate drugs. In this assay, the viability curves demonstrated the bactericidal action of the drugs over a 24-hour period. The candidate drugs demonstrated a PAE of over 24 hours at concentration of 5´ and 10´ the MIC value. The spontaneous mutation frequency assay showed that, in the presence of the drugs at 5´ and 10´ MIC, there was a low mutation frequency in N. gonorrhoeae, suggesting a lower probability of bacterial resistance emergence. Amlodipine, thioridazine and verapamil showed promising results as potential candidate drugs for repurposing for the treatment of gonorrhea. We expect that this work contributes to the future development of alternative therapeutic strategies that include these drugs to fight antimicrobial resistance in N. gonorrhoeae.