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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/9291| Type: | Dissertação |
| Title: | Nisina como estratégia alternativa frente à resistência antimicrobiana: potencial terapêutico e abordagem in vitro entre mastite bovina e otite externa canina |
| Other Titles: | Nisin as an alternative strategy against antimicrobial resistance: therapeutic potential and in vitro approach in bovine mastitis and canine otitis externa. |
| Author: | Ottobeli, Bruna Alves |
| First advisor: | Benvegnú, Dalila Moter |
| Resume: | A resistência antimicrobiana e a formação de biofilme se destacam entre os principais fatores associados à recorrência, cronicidade e falha terapêutica, colocando em destaque a necessidade da formulação de alternativas com potencial antimicrobiano e antibiofilme capazes de driblar a virulência e resistência antimicrobiana. Diante da limitação de novas opções farmacológicas, peptídeos antimicrobianos como a nisina - bacteriocina lantibiótica produzida por Lactococcus lactis - têm sido investigados como alternativas terapêuticas. Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme e o perfil de toxicidade da nisina frente a bactérias isoladas de casos de otite externa canina e mastite bovina, visando explorar seu potencial no enfrentamento da RAM. No primeiro experimento, foram avaliados 34 isolados bacterianos provenientes de cães com diagnóstico de otite externa, incluindo Corynebacterium spp. e Staphylococcus spp. coagulase-negativa. Após identificação microbiológica e teste de suscetibilidade antimicrobiana, foram determinados a concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM), curva de crescimento e time-kill. Também foi avaliada a capacidade de formação de biofilme dos patógenos incluídos, bem como a capacidade de inibição e erradicação de biofilme pré-formado pela nisina. A toxicidade foi avaliada pelo ensaio de hemólise. A nisina apresentou atividade predominantemente bacteriostática e transitória e maior eficácia nas fases iniciais de formação de biofilme. As taxas de hemólise permaneceram abaixo do limiar considerado tóxico, indicando perfil de segurança favorável para aplicação clínica. No segundo estudo, foram avaliados 25 isolados de Staphylococcus aureus provenientes de casos de mastite bovina. Foram estimados o perfil de suscetibilidade antimicrobiana, capacidade de produção de biofilme, CIM, CBM e ensaios de inibição e erradicação do biofilme pré-formado. A nisina demonstrou atividade antimicrobiana frente aos isolados avaliados, com efeito dose-dependente e maior impacto na inibição da formação de biofilme em comparação à erradicação de biofilmes estabelecidos. Observou-se redução significativa da viabilidade bacteriana e da biomassa de biofilme em concentrações específicas. Em síntese, os resultados indicam que a nisina apresenta potencial como estratégia adjuvante no controle de infecções bacterianas associadas à otite externa canina e à mastite bovina, especialmente pela sua ação sobre fases iniciais de formação de biofilme. Apesar da atividade predominantemente bacteriostática e da eficácia reduzida frente a biofilmes maduros, o perfil de baixa toxicidade e a capacidade de interferir na persistência bacteriana reforçam sua relevância como alternativa promissora no contexto da RAM. |
| Abstract: | Antimicrobial resistance and biofilm formation stand out among the main factors associated with recurrence, chronicity, and therapeutic failure, highlighting the need for the development of alternatives with antimicrobial and antibiofilm potential capable of overcoming virulence and antimicrobial resistance. Given the limited availability of new pharmacological options, antimicrobial peptides such as nisin - a lantibiotic bacteriocin produced by Lactococcus lactis - have been investigated as therapeutic alternatives. Therefore, the present study aimed to evaluate the antimicrobial and antibiofilm activity, as well as the toxicity profile, of nisin against bacteria isolated from cases of canine otitis externa and bovine mastitis, in order to explore its potential in addressing AMR. In the first experiment, 34 bacterial isolates obtained from dogs diagnosed with otitis externa were evaluated, including Corynebacterium spp. and coagulase-negative Staphylococcus spp. Following microbiological identification and antimicrobial susceptibility testing, the minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), growth curve, and time-kill assays were determined. The biofilm-forming ability of the included pathogens was also assessed, as well as the capacity of nisin to inhibit and eradicate preformed biofilms. Toxicity was assessed using the hemolysis assay. Nisin exhibited predominantly bacteriostatic and transient activity, with greater efficacy during the early stages of biofilm formation. Hemolysis rates remained below the threshold considered toxic, indicating a favorable safety profile for clinical application. In the second project, 25 Staphylococcus aureus isolates obtained from cases of bovine mastitis were evaluated. Antimicrobial susceptibility profile, biofilm production capacity, MIC, MBC, and biofilm inhibition and eradication assays were performed. Nisin demonstrated antimicrobial activity against the evaluated isolates, with a dose-dependent effect and greater impact on inhibiting biofilm formation compared to the eradication of established biofilms. A significant reduction in bacterial viability and biofilm biomass was observed at specific concentrations. In summary, the results indicate that nisin shows potential as an adjuvant strategy for controlling bacterial infections associated with canine otitis externa and bovine mastitis, particularly due to its action on the early stages of biofilm formation. Despite its predominantly bacteriostatic activity and reduced efficacy against mature biofilms, its low toxicity profile and ability to interfere with bacterial persistence reinforce its relevance as a promising alternative in the context of antimicrobial resistance. |
| Keywords: | Agentes antimicrobianos Nisina Biofilmes Mastite animal Otite animal |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal da Fronteira Sul |
| Acronym of the institution: | UFFS |
| College, Institute or Department: | Campus Realeza |
| Name of Program of Postgraduate studies: | Programa de Pós-Graduação em Saúde, Bem-Estar e Produção Animal Sustentável |
| Type of Access: | Acesso Aberto |
| URI: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/9291 |
| Issue Date: | 13-Mar-2026 |
| metadata.dc.level: | Mestrado |
| Appears in Collections: | Programa de Pós-Graduação em Saúde, Bem-Estar e Produção Animal Sustentável |
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