Investigação de atividade antimicrobiana de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis provenientes de cama de aviário contra espécies de Candida

Abstract

A resistência aos antimicrobianos é uma ameaça crescente à saúde pública, associada a milhões de mortes anuais e a elevados impactos econômicos, como o aumento dos custos hospitalares e a redução do Produto Interno Bruto (PIB) global devido à queda na produtividade. Intensificada pelo uso indiscriminado de antimicrobianos, essa crise compromete tratamentos médicos essenciais, levando a um cenário de urgência para o desenvolvimento de novos fármacos. Nesse contexto, a Organização Mundial da Saúde (OMS) prioriza o enfrentamento de patógenos críticos, como Klebsiella pneumoniae resistente a carbapenêmicos e Candida albicans. Neste cenário, o gênero Candida, normalmente membro da microbiota comensal, pode se tornar patogênico em condições de imunossupressão e uso indiscriminado de antimicrobianos, causando infecções invasivas desafiadoras. O gênero Bacillus é uma fonte promissora de metabólitos antimicrobianos devido à sua ampla distribuição e capacidade de produzir compostos bioativos com propriedades antifúngicas. Espécies como Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis se destacam por sua relevância comercial, ausência de patogenicidade e capacidade de secretar metabólitos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, a cama de aviário foi explorada como fonte para o isolamento de Bacillus, devido à sua composição rica em matéria orgânica e comunidade microbiana pouco conhecida. Assim, este trabalho investigou a atividade antifúngica de metabólitos produzidos por Bacillus, buscando alternativas eficazes para enfrentar a resistência antimicrobiana e contribuir para a saúde pública. A atividade antimicrobiana de 35 isolados de Bacillus subtilis e Bacillus licheniformis contra Candida albicans, Candida glabrata, Candida krusei, Candida parapsilosis e Candida tropicalis foi avaliada em duas etapas: uma triagem primária, utilizando o método de cross-streak, e uma triagem secundária, por meio do método de difusão em poços em placa. Durante a triagem primária, 23 isolados de Bacillus subtilis e um de Bacillus licheniformis demonstraram atividade antimicrobiana contra Candida albicans, Candida glabrata e Candida parapsilosis. Na triagem secundária, os 24 isolados confirmaram a atividade antimicrobiana contra essas três espécies de Candida. Esses resultados reforçam o potencial do gênero Bacillus como uma fonte promissora de novas moléculas para o combate a patógenos fúngicos de prioridade crítica para a saúde humana.

Antimicrobial resistance is a growing public health threat, associated with millions of deaths annually and significant economic impacts, such as increased hospital costs and reduced global Gross Domestic Product (GDP) due to decreased productivity. Intensified by the indiscriminate use of antimicrobials, this crisis compromises essential medical treatments, leading to an urgent need for the development of new drugs. In this context, the World Health Organization (WHO) prioritizes tackling critical pathogens, such as carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae and Candida albicans. In this scenario, the Candida genus, normally a member of the commensal microbiota, can become pathogenic under conditions of immunosuppression and indiscriminate use of antimicrobials, causing challenging invasive infections. The Bacillus genus is a promising source of antimicrobial metabolites due to its wide distribution and ability to produce bioactive compounds with antifungal properties. Species such as Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis stand out for their commercial relevance, lack of pathogenicity and ability to secrete metabolites with antimicrobial activity. In this study, poultry litter was explored as a source for the isolation of Bacillus, due to its composition rich in organic matter and little-known microbial community. Thus, this work investigated the antifungal activity of metabolites produced by Bacillus, seeking effective alternatives to face antimicrobial resistance and contribute to public health. The antimicrobial activity of 35 isolates of Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis against Candida albicans, Candida glabrata, Candida krusei, Candida parapsilosis and Candida tropicalis was evaluated in two stages: a primary screening, using the cross-streak method, and a secondary screening, using the well-plate diffusion method. During the primary screening, 23 isolates of Bacillus subtilis and 1 of Bacillus licheniformis demonstrated antimicrobial activity against Candida albicans, Candida glabrata and Candida parapsilosis. In the secondary screening, the 24 isolates confirmed antimicrobial activity against these three Candida species. These results reinforce the potential of the Bacillus genus as a promising source of new molecules to combat fungal pathogens of critical priority for human health.