Desenvolvimento de novas entidades químicas e formulações para o tratamento de dermatomicoses

As dermatomicoses são infecções fúngicas da pele, ocasionadas principalmente por dermatófitos e Candida spp. As dermatofitoses, denominação específica para dermatomicoses de origem dermatofítica, são as doenças cutâneas mais prevalentes da atualidade, possuindo como agentes etiológicos fungos filamentosos dermatofíticos de três gêneros anamórficos: Microsporum, Trichophyton e Epidermophyton. A resistência dos dermatófitos à terapêutica convencional vem sendo cada vez mais relatada, contribuindo para as comuns recidivas da micose. Infecções (muco) cutâneas e também sistêmicas podem ser causadas por leveduras oportunistas do gênero Candida - C. albicans e espécies de C. não-albicans (CNA; tais como C. tropicalis, C. glabrata, C. parapsilosis, C. dubliniensis e C. krusei). As espécies emergentes de CNA apresentam resistência mais pronunciada aos fármacos de escolha para o tratamento de candidíases, o que implica em falhas na terapia clínica e aumento considerável das taxas de morbimortalidade. Neste contexto, faz-se necessária a pesquisa por novos agentes antifúngicos com amplo espectro de ação e toxicidade seletiva para o patógeno, que superem as limitações da terapêutca atual. Assim, este trabalho teve como objetivo principal investigar, em uma ampla triagem, a atividade antifúngica de cento e oitenta e nove compostos sintéticos (de variadas classes químicas). Além disso, determinar as relações de estrutura-atividade, caracterizar o mecanismo de ação e perfil toxicológico das moléculas, a fim de prospectarem-se novas alternativas eficazes e seguras para o tratamento de infecções, primordialmente associadas a dermatófitos e Candida spp.. Em relação aos tiocianatos alílicos (TAs), 1ª classe investigada, o composto cloro-derivado apresentou um amplo espectro de atividade antifúngica e também atividade antiquimiotáxica, com 100% de redução da migração de leucócitos. A faixa de concentração inibitória mínima (CIM) dos compostos foi de 25 a 50 μg/mL, com mecanismo de ação relacionado à complexação com ergosterol fúngico. A nanoemulsão desenvolvida com o composto mais eficaz melhorou a atividade antifúngica in vitro, diminuindo os valores de CIM em até 64 vezes para dermatófitos e 4 vezes para Candida spp.. O composto cloro-derivado mais promissor não foi mutagênico, nem ocasionou inviabilidade celular em leucócitos humanos, embora tenha apresentado dano ao DNA dose-dependente. Além disso, não foi irritante (ensaio da membrana cório-alantoide - HET-CAM) e inibiu totalmente o crescimento fúngico em um modelo alternativo de dermatofitose. Para as δlactonas (δ-Ls), 2ª classe, nenhum dos compostos foi mutagênico, genotóxico ou irritante, quando avaliados em concentrações mais elevadas que a CIM. Dois dos compostos da série apresentaram os menores valores de CIM (25-50 μg/mL) e um espectro mais amplo de atividade antifúngica contra fungos filamentosos e leveduras. O mecanismo de ação foi relacionado ao dano na parede e membrana celular, com ação alvo específica dependente do tipo de halogênio presente na estrutura. O dano às células fúngicas foi corroborado por imagens de microscopia eletrônica de varredura, que destacaram células lisadas e completamente alteradas em sua morfologia, após tratamento in vitro com δ-Ls. Para os 1,4-benzenodióis 2-substituídos (1,4-BZs), 3ª classe – com síntese inédita, seis moléculas (2, 5, 6, 8, 11 e 12) apresentaram ação antimicrobiana de amplo espectro, incluindo efeito contra espécies resistentes e multirresistentes de dermatófitos (T. mentagrophytes), CNA e bactérias. As faixas de CIMs destes compostos para fungos e bactérias foram 25 a 50 μg/mL e 8 a 128 μg/mL, respectivamente, sendo o mecanismo de ação antifúngico relacionado à parede e membrana celular. O composto 8, mais promissor em relação ao efeito antifúngico, não ocasionou genotoxicidade e mutagenicidade em células leucocitárias humanas e nem hemólise. Complementarmente, os compostos não foram irritantes (HET-CAM). Por fim, para os derivados substituídos de 1,3-bisariloxipropano (1,3-BXPs), representando o último grupo de moléculas investigadas, encontrou-se o melhor perfil de atividade antifúngica/toxicidade, dentre todas as classes químicas analisadas neste estudo, com ênfase para o composto 2j (1,3-bis(3,4-diclorofenoxi)propan-2-amino-cloreto). 2j foi o fungicida mais ativo contra dermatófitos e Candida spp., em concentrações fungicidas mínimas (CFMs) muito baixas (0,39 - 3,12 μg/mL), incluindo ação contra isolados clínicos resistentes e multirresistentes. O perfil de toxicidade de 2j foi promissor, apresentando índice de seletividade > 10, em relação a linfócitos humanos. O composto foi classificado como não irritante pelo teste HET-CAM e não causou alterações histopatológicas na pele da orelha de porco, apresentando uma excelente perspectiva para aplicação tópica. 2j tem como alvo a parede celular fúngica, o que foi confirmado por imagens de microscopia eletrônica de varredura. O composto foi incorporado em um hidrogel com potencial bioadesivo. Os resultados da permeação cutânea humana mostraram que 2j permaneceu significativamente na epiderme, o que é o ideal para o tratamento de dermatomicoses. Adicionalmente, em relação à candidíase sistêmica em Drosophila melanogaster Toll-deficientes, 2j apresentou eficácia estatisticamente comparável ao fluconazol no controle do processo infeccioso. Portanto, o composto 2j demonstrou potencial para o desenvolvimento de fármacos antifúngicos, com um mecanismo de ação elucidado e já aplicado em uma formulação semissólida, visando uma nova opção terapêutica para infecções fúngicas da pele não responsivas ao tratamento convencional.Dermatomycoses are fungal infections of the skin, mainly caused by dermatophytes and Candida spp. Dermatophytoses, a specific name for dermatomycoses of dermatophytic origin, are the most prevalent skin diseases today, with dermatophytic filamentous fungi of three anamorphic genera as the etiological agents: Microsporum, Trichophyton and Epidermophyton. The resistance of dermatophytes to conventional therapy has been increasingly reported, contributing to the common recurrence of mycosis. (Mucus) cutaneous and also systemic infections may be caused by opportunistic yeasts of the genus Candida - C. albicans and species of non-albicans Candida (NAC; such as C. tropicalis, C. glabrata, C. parapsilosis, C. dubliniensis and C. krusei). Emerging NAC species show more pronounced resistance to the drugs of choice for the treatment of candidiasis, which implies failures in clinical therapy and a considerable increase in morbimortality rates. In this context, it is necessary to search for new antifungal agents with a broad spectrum of action and selective toxicity for the pathogen, which overcome the limitations of current therapy. Thus, the main objective of this work was to investigate, in a wide screening, the antifungal activity of one hundred and eighty-nine synthetic compounds (of various chemical classes). In addition, to determine the structure-activity relationships, characterize the mechanism of action and toxicological profile of the molecules, in order to prospect new effective and safe alternatives for the treatment of infections primarily associated with dermatophytes and Candida spp. In relation to allylic thiocyanates (ATs), 1st class investigated, the chloro-derivative presented a broad spectrum of antifungal activity and also antichemotactic activity, with a 100% reduction in leukocyte migration. The minimum inhibitory concentration (MIC) range of the compounds was 25 to 50 μg/mL, with a mechanism of action related to complexation with fungal ergosterol. The nanoemulsion developed with the most effective compound improved the in vitro antifungal activity, reducing MIC values by up to 64-fold for dermatophytes and 4-fold for Candida spp. The most promising chloro derivative was not mutagenic, nor did it cause cellular inviability of human leukocytes, although it did present dose-dependent damage to the DNA. In addition, it was not irritant (chorioallantoic membrane assay - HET-CAM) and totally inhibited fungal growth in an alternative model of dermatophytosis. For δ-lactones (δ-Ls), 2nd class, none of the compounds were mutagenic, genotoxic or irritant when evaluated at higher concentrations than MIC. Two of the compounds in the series had the lowest MIC values (25-50 μg/mL) and a broader spectrum of antifungal activity against filamentous fungi and yeasts. The mechanism of action was related to the damage in the cell wall and membrane, with specific target action dependent on the type of halogen present in the structure. Damage to fungal cells was corroborated by scanning electron microscopy images, which highlighted lysed cells and completely altered their morphology after in vitro treatment with δ-Ls. For the 2-substituted 1,4-benzenediols (1,4-BZs), six molecules (2, 5, 6, 8, 11 and 12) presented broad spectrum of antimicrobial action, including effect against resistant and multidrug-resistant species of dermatophytes (T. mentagrophytes), NAC and bacteria. The MIC ranges of these compounds for fungi and bacteria were 25 to 50 μg/mL and 8 to 128 μg/mL, respectively, and the mechanism of antifungal action was related to cell wall and membrane. Compound 8, which is more promising regarding the antifungal effect, did not cause genotoxicity and mutagenicity in human leukocyte cells nor hemolysis. In addition, the compounds were non-irritating (HET-CAM). Finally, for the substituted 1,3-bisaryloxypropane derivatives (1,3-BXPs), representing the last group of molecules investigated, the best profile of antifungal activity/toxicity was found among all the chemical classes analyzed in this study, with emphasis for the compound 2j (1,3-bis(3,4-dichlorophenoxy)propan-2-aminium chloride). 2j was the most active fungicide against dermatophytes and Candida spp., in very low minimal fungicidal concentrations (MFCs) (0.39 - 3.12 μg/mL), including action against resistant and multidrug-resistant clinical isolates. The toxicity profile of 2j was promising, with a selectivity index > 10, in relation to human lymphocytes. The compound was classified as non-irritant by the HET-CAM test and did not cause histopathological changes in pig ear skin, presenting an excellent perspective for topical application. 2j targets the fungal cell wall, which was confirmed by scanning electron microscopy images. The compound was incorporated into a hydrogel with bioadhesive potential. The results of human skin permeation showed that 2j remained significantly in the epidermis, ideally for the treatment of dermatomycosis. In addition, in relation to systemic candidiasis in Toll-deficient Drosophila melanogaster, 2j presented a statistically comparable efficacy to fluconazole in the control of the infectious process. Therefore, compound 2j has demonstrated potential for the development of antifungal drugs with a mechanism of action elucidated and already applied in a semi-solid formulation aimed at a new therapeutic option for fungal skin infections not responsive to conventional treatment

Candida blankii: Um patógeno emergente de difícil diagnóstico e tratamento clínico

O gênero Candida possui várias espécies conhecidas e que podem tornar-se patogênicas em determinadas situações. Candida blankii é uma espécie emergente que, na última década, foi identificada como um agente de doenças sistêmicas. Ainda não existe um protocolo de tratamento específico, apesar de que nos poucos casos registrados na literatura a terapia adotada foi efetiva. O objetivo deste estudo foi realizar uma revisão bibliográfica para coletar informações relevantes sobre este patógeno como um possível agente etiológico em infecções sistêmicas, bem como sua epidemiologia e os aspectos de sua patogenicidade. Palavras-chave: Candida blankii; epidemiologia; diagnóstico; suscetibilidade; resistência; tratament

Candida auris: emergence and epidemiology of a highly pathogenic yeast

Candida auris is a multidrug-resistant emerging yeast, which was responsible for healthcare-associated infection outbreaks, and was cataloged as a new species in 2009, after being isolated from a patient’s ear canal secretion in Japan. Since the notification of this first occurrence, numerous cases have been reported throughout the world, including Brazil. C. auris affects mainly inpatients, patients in intensive care units, exposed to broad-spectrum antifungal medications and who make use of vascular catheters. Currently, this yeast is one of the main responsible for invasive infections in hospitals and has been cause of concern by authorities and organs due to its rapid dissemination and difficult treatment caused by its low susceptibility to antifungal agents traditionally used in clinical practice. As a contributor to the severity of infections associated with C. auris, the transmission mechanism is still unknown, which implies in a lack of control of the microorganism and high mortality rates. Thus, this literature review presents relevant information in order to alert the importance of C. auris as an etiological agent of systemic infections, as well as its epidemiology and the real challenges of the treatment. Keywords: Candida auris; candidiasis; candidemia; multidrug-resistance; biofilm; epidemiology; diagnosi

Dermatofitoses: agentes etiológicos, formas clínicas, terapêutica e novas perspectivas de tratamento

As dermatofitoses têm ocorrência mundial, sendo mais prevalentes em países de clima tropical e subtropical. Dados epidemiológicos indicam que essas micoses estão entre as infecções fúngicas de maior ocorrência. O quadro clínico mais comum de dermatofitose inclui despigmentação, placas anulares, prurido e perda de cabelo, com lesões tipicamente conhecidas como tineas, ocasionadas por fungos filamentosos dermatofíticos de três gêneros anamórficos: Microsporum, Trichophyton e Epidermophyton. O tratamento das dermatofitoses, em geral, está relacionado ao uso de antifúngicos tópicos e/ou sistêmicos, apresentando como problemática o surgimento de espécies multirresistentes. Esta revisão aborda as dermatofitoses e seus agentes etiológicos de forma aprofundada em aspectos epidemiológicos, apresentando a importância clínica do tema, com ênfase na causa, prevenção, tratamento e prognóstico dessa micose cutânea.Palavras-chave: Dermatofitoses; dermatófitos; epidemiologia; tratament

Dermatofitoses : agentes etiológicos, formas clínicas, terapêutica e novas perspectivas de tratamento

As dermatofitoses têm ocorrência mundial, sendo mais prevalentes em países de clima tropical e subtropical. Dados epidemiológicos indicam que essas micoses estão entre as infecções fúngicas de maior ocorrência. O quadro clínico mais comum de dermatofitose inclui despigmentação, placas anulares, prurido e perda de cabelo, com lesões tipicamente conhecidas como tineas, ocasionadas por fungos filamentosos dermatofíticos de três gêneros anamórficos: Microsporum, Trichophyton e Epidermophyton. O tratamento das dermatofitoses, em geral, está relacionado ao uso de antifúngicos tópicos e/ou sistêmicos, apresentando como problemática o surgimento de espécies multirresistentes. Esta revisão aborda as dermatofitoses e seus agentes etiológicos de forma aprofundada em aspectos epidemiológicos, apresentando a importância clínica do tema, com ênfase na causa, prevenção, tratamento e prognóstico dessa micose cutânea. Palavras-chave: Dermatofitoses; dermatófitos; epidemiologia; tratament

UMA REVISÃO SOBRE AS PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS, MORFOANATOMIA E TOXICICIDADE DE XANTHIUM CAVANILLESII SCHOUW (ASTERACEAE)

http://dx.doi.org/10.5902/223658344917O gênero Xanthium, originário da América do Sul é representado por um número relativamente limitado de espécies distribuídas em vários países. Xanthium cavanillesii Schouw (Asteraceae), conhecida popularmente como carrapicho, distribui-se pela Europa e outras regiões do mundo. A espécie possui propriedades anti-inflamatória, antimicrobiana e anticarcinogênica e é usada popularmente para o tratamento da febre e gripe, além de outras doenças. É considerada uma planta infestante por se propagar e contaminar outras culturas, podendo causar intoxicações em animais quando ingerida na fase de plântula ou brotamento. Este estudo propõe-se a apresentar, comparar e discutir trabalhos que envolvam as propriedades farmacológicas, a morfoanatomia e a toxicidade de X. cavanillesii, através de uma revisão bibliográfica, afim de abranger todas as características relevantes da planta relacionando-as com suas ações terapêuticas e atividades biológicas

Antifungal resistance on Sporothrix species : an overview

Introduction The treatment of human and animal sporotrichosis is often performed with antifungal agents; however, the emergence of antifungal-resistant strains of Sporothrix species has been reported. We aimed to discuss the ability of Sporothrix species in developing resistance to the conventional antifungals and mechanisms for this. Methodology Published data on databases (PubMed, Science Direct, Google Scholar) were investigated using a combination of keywords from 2008 to 2019 by the StArt tool. Results The minimal inhibitory concentrations values based on the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) from eight references were classified according to the epidemiological cutoff values in wild-type or non-wild-type strains. In this way, nonwild- type S. schenckii and, mainly, S. brasiliensis isolates were recognized on itraconazole, amphotericin B, terbinafine, and voriconazole, which are strains that deserve more attention toward antifungal control, with a probable risk of mutation to antifungal resistance. Among the few reviewed studied on antifungal resistance, the melanin production capacity (DHN-melanin, L-DOPA melanin, and pyomelanin), the low genetic diversity due to the abnormal number of chromosomes, and the mutation in cytochrome P450 are some of the factors for developing resistance mechanism. Conclusions The emergence of Sporothrix species with in vitro antifungal resistance was evidenced and the possible mechanisms for resistance development may be due to the melanin production capacity, genetic diversity and mutations in cytochrome P450. Further studies should be carried out targeting gene expression for the development of antifungal resistance on Sporothrix species in order to prospect new therapeutic targets for human and veterinary use

New trends to combat Candida biofilm in dental prosthetics

Apesar de a espécie Candida albicans ser efetivamente o microrganismo mais frequentemente associado a estomatite protética, as espécies de Candida não albicans já foram isoladas nas superfícies de dentaduras e da mucosa oral de indivíduos com essa lesão eritematosa. A virulência das espécies de Candida e a capacidade de adesão a polímeros acrílicos são condições prévias para a colonização e o desenvolvimento de biofilmes em superfícies de dentaduras. Estudos recentes focam na tentativa de modificação das resinas acrílicas para diminuir a adesão de cepas patogênicas e formadoras de biofilme do gênero Candida spp. Dentro desse aspecto, esta revisão sistematiza o atual panorama epidemiológico da estomatite protética associada ao uso de próteses dentárias, bem como as atuais e novas opções de combate ao biofilme fúngico especializado na adesão desse tipo de biomaterial.Although the Candida albicans species is effectively the microorganism most frequently associated with prosthetic stomatitis, Candida non-albicans species have already been isolated from the denture and oral mucosal surfaces of individuals with this erythematous lesion. The virulence of Candida species and the ability to adhesion to acrylic polymers are preconditions for the colonization and development of biofilms on denture surfaces. Recent studies focus on the attempt to modify the acrylic resins to reduce the adhesion of pathogenic and biofilm forming strains of the genus Candida spp. In this aspect, this review systematizes the current epidemiological panorama of prosthetic stomatitis associated with the use of dental prostheses, as well as new options for combating the fungal biofilm specialized in the adhesion of this type of biomaterial

Novas tendências de combate ao biofilme de Candida em próteses dentárias

Apesar da espécie Candida albicans ser efetivamente o microrganismo mais frequentemente associado a estomatite protética, as espécies de Candida­-não-albicans (CNA) já foram isoladas das superfícies de dentaduras e da mucosa oral de indivíduos com essa lesão eritematosa. A virulência das espécies de Candida e a capacidade de adesão a polímeros acrílicos são condições prévias para a colonização e desenvolvimento de biofilmes em superfícies de dentaduras. Estudos recentes focam na tentativa de modificação das resinas acrílicas para diminuir a adesão de cepas patogênicas e formadoras de biofilme do gênero Candida spp.. Dentro desse aspecto, esta revisão sistematiza o atual panorama epidemiológico da estomatite protética associada ao uso de próteses dentárias, bem como as atuais e novas opções de combate do biofilme fúngico especializado na adesão deste tipo de biomaterial

Susceptibilidade antifúngica em biofilme de Candida isolada a partir da urina pacientes ambulatoriais

Background and Objectives: the association between the biofilm formations an antifungal resistance has been suggested to be an important factor in the pathogenesis of several Candida species. Besides, studies have included invasive candidiasis from hospitalized patients; however there are few studies that evaluated the species distribution, antifungal susceptibility and biofilm formation of Candida species isolated from ambulatory patients. Thus, the aim of this study was to evaluate whether biofilm producing contributes to antifungal resistance in Candida isolates from urine sample obtained from ambulatory patients. Methods: During one year, 25 urine samples positive for yeast were collected, stored and plated on agar supplemented with chloramphenicol and Sabouread left at room temperature for 5 days for subsequent: 52% (13/25) were C. albicans, 36% (9/25) C. tropicalis, 8% (2/25) C. krusei and 4% (1/25) C. parapsilosis. Results: The ability to form biofilm was detected in 23 (92%) of the yeast studied and 15.4% (2/13) of C. albicans were fluconazole (FLU) and ketoconazole (KET) resistant, while 11.1% (1/9) of C. tropicalis were ketoconazole resistant and were anidulafungin (ANI) non-susceptible. Conclusion: our results showed the high capacity for biofilm formation among Candida isolates from ambulatory patients.Justificativa e objetivos: a associação entre as formações biofilme uma resistência antifúngica foi sugerido para ser um fator importante na patogênese de diversas espécies de Candida. Além disso, estudos têm incluído candidíase invasiva de pacientes hospitalizados; no entanto, existem poucos estudos que avaliaram a distribuição das espécies, suscetibilidade aos antifúngicos e formação de biofilme de espécies de Candida isoladas de pacientes ambulatoriais. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar se a produção de biofilme contribui para a resistência antifúngica em Candida isoladas de amostras de urina obtidas de pacientes de ambulatório. Métodos: Durante um ano, 25 amostras de urina positivas para leveduras, foram coletadas, armazenadas e semeadas em agar Sabouread suplementado com cloranfenicol e deixadas a temperature ambiente por 5 dias, para posterior identificação: 52% (13/25) foram C. albicans, 36% (9/25) C. tropicalis, 8% (2/25) C. krusei e 4% ( 1/25) C. parapsilosis. Resultados: A capacidade de formar biofilme foi detectada em 23 (92%) da levedura estudados e 15,4% (2/13) de C. albicans foram fluconazol (FLU) e cetoconazol (PET) resistente, enquanto que 11,1% (1/9 ) de C. tropicalis foram resistentes cetoconazol e foram anidulafungina (ANI) não-suscetíveis. Conclusão: nossos resultados mostraram a alta capacidade de formação de biofilme entre Candida isoladas de pacientes ambulatoriais. Conclusão: nossos resultados mostraram a alta capacidade de formação de biofilme entre Candida isoladas de pacientes ambulatoriais