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Type: TESE
Title: Coriandrum sativum L. (coriander) essential oil = antifungal activity and mode of action on Candida spp., and molecular targets affected in the human whole whole-genome expression = Atividade antifúngica e modo de ação do óleo essencial de Coriandrum sativum L. (coentro) sobre Candida spp. e alvos moleculares afetados na expressão do genoma humano
Title Alternative: Atividade antifúngica e modo de ação do óleo essencial de Coriandrum sativum L. (coentro) sobre Candida spp. e alvos moleculares afetados na expressão do genoma humano
Author: Freires, Irlan de Almeida, 1988-
Advisor: Rosalen, Pedro Luiz, 1960-
Abstract: Resumo: Introdução: A candidíase oral é uma infecção fúngica oportunista da cavidade oral, cujas taxas de prevalência e incidência vêm aumentando significativamente em todo o mundo. Assim, novas estratégias orientadas para gerir esta doença têm sido propostas, dentre as quais está o uso de óleos essenciais (OE) com propriedades antifúngicas. Evidências indicam que o OE de Coriandrum sativum L. (coentro) é um forte agente antifúngico contra Candida e, portanto, investigações devem dar continuidade ao conhecimento gerado. Objetivo: Este estudo buscou avaliar a atividade antifúngica e modo de ação do OE de C. sativum sobre Candida spp., e determinar os alvos moleculares afetados na expressão global do genoma humano. Material e Métodos: C. sativum foi obtido a partir do Banco de Germoplasmas do Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas (Universidade Estadual de Campinas, SP, Brasil) cujo OE e fração ativa tiveram o perfil fitoquímico determinado por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa. Posteriormente, foram realizados testes com cinco cepas de referência de Candida: Determinação da Concentração Inibitória e Fungicida Mínima (CIM/CFM); modo de ação antifúngica (ensaio do sorbitol e ergosterol); Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) de biofilmes de Candida e testes de inibição de aderência em biofilme. Utilizou-se nistatina, anfotericina B ou caspofungina como controles positivos, além de controles negativos. Também, foi testado o efeito do OE sobre a atividade proteolítica de C. albicans. Por fim, um ensaio de farmacogenômica identificou quais alvos moleculares no genoma humano foram afetados pelo OE e fração ativa de C. sativum. Os testes foram realizados em triplicata de experimentos independentes e os dados foram tratados estatisticamente (ANOVA, pós-teste de Tukey, ?=0,05). Os dados da análise farmacogenômica foram processados nas plataformas GeneGo MetaCore® e David Bioinformatics Resources. Resultados: O perfil fitoquímico EO indicou monoterpenos (37,9%) e sesquiterpenos (62,1%) como compostos principais. Os valores de CIM/CFM para o OE variaram de 15,6 a 62,5 µg/mL. Quanto ao modo de ação, o OE de C. sativum parece se ligar ao ergosterol da membrana celular fúngica, aumentando a permeabilidade iônica e causando morte celular; entretanto, o OE não atua sobre vias de biossíntese da parede celular. Estes achados confirmam as alterações na integridade da morfologia do biofilme verificadas nas análises por MEV. Além disso, o OE apresentou atividade antiaderente em biofilme em baixas concentrações (15,6-62,5 µg/mL) contra as cepas testadas, bem como atividade contra proteases produzidas por C. albicans, sendo estatisticamente significante na CIM (p<0,05). Finalmente, o OE e sua fração ativa apresentaram baixa citotoxicidade em células humanas com CI30 de 359,8 e 366,7 µg/mL, respectivamente. As principais vias afetadas estão relacionadas com quimiocinas e MAP-quinase (apoptose, proliferação) bem como proteínas de adesão. Conclusões: O OE das folhas de C. sativum tem forte atividade antifúngica e antiaderente sobre Candida spp. e atividade anti-proteolítica sobre C. albicans, e atua aumentando a permeabilidade iônica da membrana celular, provavelmente devido ao efeito sinérgico de mono e sesquiterpenos. Análise farmacogenômica indicou baixa citotoxicidade do OE e sua fração ativa com alvos moleculares específicos afetados no genoma humano, o que incentiva o desenvolvimento de novas pesquisas pré-clínicas toxicológicas e clínicas nesta área

Abstract: Introduction: Oral candidiasis is a common opportunistic fungal infection of the oral cavity with increasingly significant worldwide prevalence and incidence rates. Accordingly, novel specific-targeted strategies to manage this ailment have been proposed, among which is the use of essential oils (EO) with antifungal properties. Coriandrum sativum L. (coriander) EO has proven antifungal activity against Candida species and thus deserves further investigation. Objective: This study aimed to evaluate the antifungal activity and mode of action of the EO from Coriandrum sativum L. leaves on Candida spp., and to determine the molecular targets affected in the whole-genome expression in human cells. Material and Methods: C. sativum was obtained from the Germoplasm Bank of the Research Center for Chemistry, Biology and Agriculture (University of Campinas, SP, Brazil) whose EO and active fraction had their phytochemical profile determined by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry. Then, we carried out the following tests with five reference strains of Candida spp. (CBS): Minimum Inhibitory and Fungicidal Concentration (MIC/MFC); antifungal mode of action (sorbitol and ergosterol assays); Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis of Candida biofilm and tests of inhibition of biofilm adherence. We used nystatin, amphotericin B or caspofungin as positive controls, in addition to negative controls. Also, we tested the effect of C. sativum EO on the proteolytic activity of C. albicans. Next, a pharmacogenomic assay identified which molecular targets in the human genome were affected by C. sativum EO and its active fraction. Tests were performed in triplicate of independent experiments and data were statistically treated (ANOVA, Tukey¿s post-test, ?=0.05). Pharmacogenomic data were processed on GeneGo MetaCore® and DAVID Bioinformatics Resources. Results: The EO phytochemical profile indicated monoterpenes (37.9 %) and sesquiterpenes (62.1 %) as major compounds. The MIC/MFC values for the EO ranged from 15.6 to 62.5 µg/ml. With regard to the mode of action, C. sativum EO may bind to membrane ergosterol, increasing ionic permeability and causing membrane damage to cell death, but it does not act on cell wall biosynthesis-related pathways. This mode of action confirms the changes in the integrity of the biofilm morphology as verified in the analyses by SEM. The EO showed anti-adherent activity at low concentrations (31.2 ¿ 62.5 µg/ml) against all strains tested, as well as activity against proteases produced by C. albicans, with statistical significance at MIC (P < 0.05). Finally, the EO and its active fraction had low cytotoxicity on human cells with IC30 of 359.8 and 366.7 µg/ml, respectively, affecting the pathways of chemokines and MAP-kinase (apoptosis, proliferation), as well as adhesion proteins. Conclusions: The EO from C. sativum leaves has strong antifungal and anti-adherent activity against Candida spp., as well as anti-proteolytic activity against C. albicans, and acts by increasing cell membrane ionic permeability, probably due to the synergistic effect of mono- and sesquiterpenes. Pharmacogenomic analyses revealed low cytotoxicity with specific targets affected in the human genome, which encourages further pre-clinical toxicological screening and clinical research in this field
Subject: Candida spp.
Óleos essenciais
Antifúngicos
Farmacogenomica
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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