Differences in protein expression associated with ivermectin resistance in Caenorhabditis elegans / Diferenças na expressão de proteínas associadas à resistência à ivermectina em Caenorhabditis elegans

Abstract The indiscriminate administration of synthetic anthelmintics such as ivermectin contributes to the selection of subpopulations capable of resisting the drugs' effects. To understand the mechanisms of ivermectin resistance in Caenorhabditis elegans, this study attempted to identify molecular targets. C. elegans lineages that were sensitive and resistant to ivermectin were used. Collected nematodes were added to an extraction buffer and macerated in liquid nitrogen for protein extraction. The extracted proteins were separated according to molecular weight by SDS-PAGE to verify their integrity. Subsequently, proteins from both lineages were separated using two-dimensional electrophoresis. The gels were analyzed and the relevant spots were excised and identified by mass spectrometry (NanoESI-Q-TOF and MASCOT®) and subsequently assessed by GO enrichment and STRING® analyses. The increased expression of proteins associated with high metabolic activity, such as ATP-2 and ENOL-1, which are responsible for ATP synthesis, was observed. Furthermore, proteins with involvement in mediating muscular function (MLC-1, ACT-1, and PDI-2), signaling (FAR-1 and FAR-2), and embryo development (VHA-2) were identified. Protein interaction analysis indicated that the majority of the identified proteins in the resistant lineages participated in the same reaction triggered by ivermectin.

Resumo A administração indiscriminada de anti-helmínticos sintéticos, como a ivermectina, contribui para a seleção de subpopulações capazes de resistir ao efeito das drogas. Para entender os mecanismos de resistência à ivermectina em Caenorhabditis elegans, este estudo visou identificar alvos moleculares. Portanto, linhagens de C. elegans sensíveis e resistentes à ivermectina foram utilizadas. Os nematóides coletados foram adicionados ao tampão de extração e macerados em nitrogênio líquido para obtenção das proteínas. As proteínas extraídas foram separadas por peso molecular em SDS-PAGE para verificar sua integridade. Posteriormente, as proteínas de ambas as linhagens foram separadas por eletroforese bidimensional. Os géis foram analisados, os spots relevantes foram excisados e identificados por espectrometria de massa (NanoESI-Q-TOF e MASCOT®), em seguida, analisados ​​em seus termos de GO e STRING®. A expressão aumentada de proteínas associadas à alta atividade metabólica, como as proteínas ATP-2 e ENOL-1, responsáveis ​​pela síntese de ATP, foi observada. Além disso, foram identificadas as proteínas responsáveis ​​pelo controle da função muscular (MLC-1, ACT-1 e PDI-2), sinalização (FAR-1 e FAR-2) e desenvolvimento embrionário (VHA-2). A análise das interações proteicas indicou que a maioria das proteínas identificadas na cepa resistente participa da mesma reação desencadeada pela ivermectina.

Efeito Antimicrobiano in Vitro do Extrato Aquoso e Hidroalcoólico das Folhas de Anacardium ocidentale e Mangifera indica / Antimicrobial Effect in Vitro of Aqueous Extract and Hydroalcoholic of Sheets Anacardium occidentale and Mangifera indica

As doenças causadas pelos micro-organismos são seriamente agravadas pela resistência generalizada ocasionada pelo uso indiscriminado dos antimicrobianos. A busca por novos agentes antimicrobianos tornou-se o principal objetivo de muitos grupos de pesquisa. Muitos deles focando seu trabalho no Reino Plantae. Em face da capacidade evolutiva dos micro-organismos e apesar dos antibióticos sintéticos serem uma opção viável, o estudo dos Metabólitos Secundários das Plantas continua sendo um excelente ponto de partida para a descoberta de moléculas de potencial antimicrobiano. Portanto, neste trabalho foi verificado o efeito antimicrobiano do extrato aquoso e hidroalcoólico de folhas de Anacardium occidentale e Mangifera indica frente a bactérias multirresistentes, empregando a técnica de poços por difusão em Agar. O presente estudo demonstrou que o extrato hidroalcoólico apresentou melhor atividade antimicrobiana, quando comparado ao extrato aquoso. Nos ensaios de antibiose foi verificada atividade antibacteriana para espécie de Staphylococcus aureus quando exposto ao extrato aquoso de Anacardium occidentale na concentração de 150 mg.mL-1. Nenhuma das espécies estudadas apresentou inibição do crescimento,quando expostas ao extrato aquoso de Mangifera indica. Os maiores halos de inibição ocorreram com o extrato hidroalcoólico de Anacardium occidentale frente à espécie de Staphylococcus aureus com a formação de um halo de inibição de 10 mm. Alguns processos devem ser considerados, dentre eles o procedimento utilizado para o isolamento e purificação dos Metabólitos Secundários das Plantas, o tipo de amostra estudada e a concentração adotada nos ensaios. Tais resultados sugerem que os produtos vegetais analisados representam um potencial para síntese de moléculas com atividade antibacteriana em processos infecciosos causados por Staphylococcus aureus, porém carece de estudos mais aprofundados que confirmem a hipótese. Outras metodologias poderiam evidenciar outros resultados com as espécies envolvidas, tais como outras formar de obtenção dos extratos e outras concentrações.

Diseases caused by microorganisms are seriously aggravated by widespread resistance caused by the indiscriminate use of antibiotics. The search for new antimicrobial agents became the main goal of a lot of research groups. A lot of them focusing their work on the Kingdom Plantae. Given the evolutionary ability of microorganisms and synthetic antibiotics and despite of being a viable option, the study of Secondary Metabolites of Plants remains an excellent starting point for the discovery of potential antimicrobial molecules. Therefore, this study evaluated the antimicrobial effect of hydroalcoholic and aqueous extracts of leaves of Anacardium occidentale and Mangifera indica against multidrugresistant bacteria using a technique well by diffusion in Agar. This study showed that hydroalcoholic extract showed better antimicrobial activity when compared to aqueous extract. In antibiosis tests antibacterial activity was verified to species of Staphylococcus aureus when exposed to aqueous extract of Anacardium occidentale in the concentration of 150 mg.mL-1. None of the species showed growth inhibition when exposed to aqueous extract of Mangifera indica. The largest zones of inhibition occurred at the hydroalcoholic extract of the species Anacardium occidentale front of Staphylococcus aureus with the formation of an inhibition zone of 10 mm. Some procedures should be considered among them, the procedure used for the isolation and purification of Secondary Metabolites of Plants, the type of sample and the concentration adopted in the testing. These results suggest that plant products analyzed represent a potential for synthesis of molecules with antibacterial activity in infectious processes caused by Staphylococcus aureus, but it needs further study to confirm the hypothesis. Other methodologies could show other results with the species involved, such as other forms of obtaining extracts and other concentrations.