Antifungális szerek és a farnezol kombinációjának vizsgálata Candida albicans és Candida parapsilosis biofilmek ellen

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A vizsgálataink elsődleges célja volt egy olyan potenciális adjuváns vizsgálata, amely mind in vitro mind pedig in vivo körülmények között fokozhatja az adott terápiában használt antifungális szer hatását. Korábbi in vitro adatok alapján egyes quorum-sensing molekulák (pl.: farnezol) növelhetik az antifungális szerek hatékonyságát, ezért adjuvánsok lehetnek különböző terápiákban. Munkánk első részében megvizsgáltuk a caspofungin, a micafungin és a farnezol közötti in vitro kölcsönhatást kétdimenziós „checkerboard” mikrodilúciós módszerrel, illetve követtük a metabolikus aktivitás változását az idő függvényében C. parapsilosis klinikai izolátumok által képzett biofilmek ellen. Ezt követően meghatároztuk a fluconazol és a farnezol in vitro-in vivo hatékonyságát önmagában, illetve kombinációban C. albicans klinikai izolátumok ellen a klasszikus „checkerboard” módszert és vulvovaginitises egérmodellt használva. A C. parapsilosis-sal végzett vizsgálatainkban a biofilmek caspofungin iránti medián MIC értéke 32-256 mg/L között változott, míg micafungin esetében 16-512 mg/L értékeket tapasztaltunk. Farnezollal kombinálva ezek az értékek 4-8 mg/L-re csökkentek. Az echinocandinok és a farnezol kombinációja esetén az összes vizsgált klinikai izolátumnál a FIC index alapján szinergista kölcsönhatás volt megfigyelhető (FICICAS: 0,155-0,5; FICIMICA: 0,093-0,5). Az aktivitás dinamikája szempontjából a caspofungin és farnezol mindhárom tesztelt kombinációja csökkentette a gombasejtek metabolikus aktivitását 3 és 24 óra között a kontroll sejtekhez viszonyítva (p<0,05-0,001). A micafungin és farnezol vizsgált kombinációi esetében szignifikáns csökkenést az első 12 órában tapasztaltunk (p˂0,001). A C. albicans esetében végzett vizsgálatoknál a fluconazol és farnezol kombinációkban megfigyelt fluconazol iránti MIC értékek 2-64-szeres csökkenést mutattak. A két szer kombinációja során kizárólag a referencia törzs esetén volt megfigyelhető szinergista kölcsönhatás (FICI: 0,16-0,27). In vivo eredményeink alapján a farnezol önmagában nem volt protektív vulvovaginitisben, azonban kombinációban törzsfüggő módon növelheti a fluconazol hatékonyságát a fluconazol- rezisztens izolátumok ellen. Eredményeink alapján a farnezol egy potenciális adjuváns szer lehet a C. parapsilosis okozta katéter-asszociált fertőzésekben olyan speciális terápiákban, mint az antifungális „lock” terápia, azonban további in vivo vizsgálatok szükségesek a mukozális biofilmek elleni hatás egyértelmű bizonyítására.The primary aim of this study was to examine a potential adjuvant which would enhance the in vitro and in vivo activity of antifungal agents used in the treatment. Previous in vitro data suggest that certain quorum-sensing molecules (e.g. farnesol) may potentiate the activity of antifungal agents, hence they may be used as an adjuvant in alternative treatment strategies. During the first part of our investigations in vitro interactions were examined between caspofungin, micafungin and farnesol using two-dimensional broth microdilution assay then followed the changes of metabolic activity against C. parapsilosis biofilms. Then in vitro and in vivo activity of fluconazole was studied alone and in combination with farnesol against C. albicans biofilms using classical broth microdilution „checkerboard” assay and a murine vulvovaginitis model. The median sessile MICs ranged between 32-256 mg/L and 16-512 mg/L for caspofungin and micafungin, respectively. Median MICs for caspofungin and micafungin in combination with farnesol decreased these rates to 4-8 mg/L. Based on FICIs for sessile clinical isolates, synergism was observed for caspofungin (range of median FICIs: 0.155-0.5) and micafungin (range of median FICIs: 0.093-0.5). The metabolic activity of fungal cells was inhibited by caspofungin+farnesol in all three tested combinations between 3 and 24 hours compared to the control (p˂0.05-0.001). Significant inhibition was observed for micafungin+farnesol in the first 12 hours (p˂0.001). In the case of sessile C. albicans cells farnesol caused a 2-64-fold MIC decrease in median MICs. For biofilms, synergy between fluconazole and farnesol was observed only against the reference strain (FICIs: 0.16-0.27). In vivo findings revealed that farnesol alone was not protective in a murine vulvovaginitis model, but in combination it can enhance the effect of fluconazole against fluconazole-resistant isolates of C. albicans. Our results suggest that farnesol may be a potential adjuvant in special therapies (e.g. antifungal lock therapy) in the catheter-associated infections caused by C. parapsilosis, but further in vivo studies are needed to confirm its anti-biofilm effect in mucosal biofilms.

Leírás
Kulcsszavak
echinocandinok, gátló koncentrációhányad index (FICI), gyógyszerek közötti kölcsönhatás, vulvovaginitis egérmodell, szinergizmus, echinocandins, fractional inhibitory concentration index (FICI), drug interaction, fluconazole-resistant, fluconazol-rezisztens, murine vulvovaginitis, synergy
Forrás