Copper and nickel complexes demonstrate antimicrobial efficacy against planktonic and sessile cells of resistant Campylobacter jejuni
Publicado: 10/10/2025 - 09:17
Última modificação: 10/10/2025 - 09:19
Convidamos a todos para a Defesa da Qualificação de Doutorado da discente do nosso programa, Letícia Roberta Martins Costa.
A defesa pública ocorrerá no dia 17/10/2025 às 14h:00 no formato híbrido, por videoconferência e presencial no Anfiteatro do Hospital Veterinário - UFU
Link de acesso:
Será apresentado o trabalho com título: Copper and nickel complexes demonstrate antimicrobial
efficacy against planktonic and sessile cells of resistant Campylobacter jejuni
Resumo:
A rápida disseminação de cepas multirresistentes de Campylobacter jejuni exige
estratégias que vão além do uso de fármacos de primeira linha e dos agentes sanitizantes
convencionais. Complexos metálicos têm se destacado como alternativas promissoras,
embora seus alvos moleculares, especialmente em biofilmes, ainda não sejam totalmente
compreendidos. Este estudo avaliou quatro complexos, dois de cobre [Cu(tta)(bipy)NO₃]
e [Cu(tta)(phen)NO₃], e dois de níquel [Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] e [Ni(η²-
NO₃)(btacl)(phen)], frente a seis isolados resistentes de C. jejuni, elucidando seu modo
de ação em células planctônicas e sésseis. Foram realizados ensaios de concentração
bactericida mínima (CBM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), metabolômica
por GC-MS e citotoxicidade em células Caco-2. Entre os isolados, cinco (83,3%) foram
fortes formadores de biofilme. A análise genômica revelou 134 genes de virulência e
determinantes de resistência a antimicrobianos, metais e biocidas. O complexo de níquel
[Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] apresentou a menor CBM (6,25 μg/mL) e reduziu o IFB médio
para 0,221 ± 0,057, enquanto o [Cu(tta)(phen)NO₃] diminuiu para 0,464 ± 0,219. As
imagens de MEV confirmaram a desorganização da matriz extracelular e a presença de
células danificadas, com ruptura de parede e perda de flagelos. A análise metabolômica
identificou 408 compostos em 14 classes, revelando redução de peptídeos e lipídeos
estruturais e acúmulo de phenylacetaldehyde, D-tryptophan e cadaverine, indicativos de
estresse oxidativo, desequilíbrio de aminoácidos e colapso da integridade celular. De
modo geral, ambos os complexos exibiram atividade antimicrobiana relevante, mas o
[Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] se destacou pela maior eficácia e melhor perfil de segurança
celular.
Palavras-chave: Complexos metálicos; biofilme; metabolômica; citotoxicidade; resistência
antimicrobiana; microscopia eletrônica.
Abstract:
The rapid spread of multidrug-resistant Campylobacter jejuni strains demands strategies
that go beyond the use of first-line drugs and conventional sanitizing agents. Metal
complexes have emerged as promising alternatives, although their molecular targets,
especially in biofilms, are not yet fully understood. This study evaluated four complexes,
two copper-based [Cu(tta)(bipy)NO₃] and [Cu(tta)(phen)NO₃], and two nickel-based
[Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] and [Ni(η²-NO₃)(btacl)(phen)], against six resistant C. jejuni
isolates, elucidating their mode of action on planktonic and sessile cells. Minimum
bactericidal concentration (MBC) assays, scanning electron microscopy (SEM), GC-MS
metabolomics, and cytotoxicity assays on Caco-2 cells were performed. Among the
isolates, five (83.3%) were classified as strong biofilm formers. Genomic analysis
revealed 134 virulence genes and determinants of resistance to antimicrobials, metals,
and biocides. The nickel complex [Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] showed the lowest MBC (6.25
μg/mL) and reduced the mean biofilm formation index (BFI) to 0.221 ± 0.057, while
[Cu(tta)(phen)NO₃] reduced it to 0.464 ± 0.219. SEM images confirmed the
disorganization of the extracellular matrix and the presence of damaged cells with wall
rupture and flagellar loss. Metabolomic analysis identified 408 compounds across 14
classes, revealing a reduction of structural peptides and lipids and the accumulation of
phenylacetaldehyde, D-tryptophan, and cadaverine, indicative of oxidative stress, amino
acid imbalance, and collapse of cell integrity. Overall, both complexes exhibited relevant
antimicrobial activity, but [Ni(η²-NO₃)(bta)(phen)] stood out for its higher efficacy and
better cellular safety profile.
Keywords: Metal complexes; biofilm; metabolomics; cytotoxicity; antimicrobial resistance; electron
microscopy.