Exploiting anticancer and antimicrobial activities of biosynthetic gold nanoparticles by Pseudomonas aeruginosa (PAO1)

Resumo

As nanopartículas de ouro biossintéticas (bAuNPs) têm surgido como uma alternativa disruptiva, ecológica e rentável para os métodos de síntese convencionais, reduzindo a necessidade de utilizar compostos químicos perigosos e temperaturas elevadas. De entre a vasta gama de possíveis aplicações das bAuNPs, o seu potencial como agentes antitumorais e antimicrobianos tem vindo a ser explorado. Contudo, existem estudos limitados que descrevem a dependência dos parâmetros físico-químicos para controlar a forma, tamanho, agregação, e rendimentos durante a síntese de bAuNPs. Alguns estudos têm utilizado extratos de Pseudomonas aeruginosa (PAO1) para a síntese biológica de AuNPs. O foco principal do presente estudo foi revelar quais as condições de cultura de PAO1 que permitem obter maiores rendimentos de síntese de bAuNPs, compreender a influencia de diferentes condições da biossíntese das bAuNPs (temperatura, pH e período de incubação), e avaliar como as formas e tamanhos das bAuNPs afetam a sua atividade antitumoral e antibacteriana. A caracterização das bAuNPs foi realizada por meio de espectroscopia UV-Vis, TEM e ATR-FT-IR. Especula se que as bAuNPs sejam produzidas por reações de oxirredução. Neste sentido, o DCIP (2,6- Diclorofenolindofenol) foi utilizado como indicador do potencial de redução da PAO1. Foi explorado tanto o potencial antitumoral como antibacteriano de forma a revelar a atividade biológica das bAuNPs. A atividade antitumoral foi avaliada através de ensaios in vitro utilizando a linha de células neoplásicas da próstata PC3 e de células epiteliais normais da próstata (HPEpiC). Foi avaliada a viabilidade celular, proliferação celular, migração celular e os níveis de Interleucina 6 (IL-6). O potencial antimicrobiano das bAuNPs foi avaliado tanto no crescimento (cinética) como na viabilidade bacteriana, em duas bactérias Gram-negativas e numa bactéria Gram-positiva. As bAuNPs sintetizadas a pH 9.0 durante 24 h e a 58 ºC induziram uma redução significativa na viabilidade celular, migração celular, e níveis IL-6 nas células PC3 sem revelar efeitos significativos nas células HPEpiC. Em relação aos ensaios antimicrobianos, o efeito no crescimento e viabilidade bacteriana foi mais significativo nas bactérias Gram-negativas. Além disso, a síntese de bAuNPs a pH 9.0 durante 24 h a 58 ºC permitiu a obter bAuNPs mais pequenas, mais esféricas, e menos agregadas. Estas propriedades podem assim melhorar a internalização de bAuNPs nas células, permitindo aumentar tanto a atividade antitumoral como antibacteriana. Desta forma, juntamente com o potencial bioativo das bAuNPs, o controlo da forma, tamanho e agregação poderia contribuir para o desenvolvimento de terapias mais direcionadas, mais baratas, e mais ecológicas.

Data de atribuição	15 fev. 2023
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	Ruben Miguel Pereira Fernandes (Supervisor) & Carla Patrícia Fernandes Pereira (Co-Orientador)