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Title in Portuguese: Avaliação da atividade antifúngica, sinérgica e antibiofilme do etomidato frente a cepas de Candida spp. resistentes ao fluconazol
Title: Evaluation of antifungal, synergistic and antibiofilm activity of etomidate against Candida spp. resistant to fluconazole
Author: Sá, Lívia Gurgel do Amaral Valente
Advisor(s): Nobre Júnior, Hélio Vitoriano
Co-advisor(s): Silva, Cecília Rocha da
Keywords: Candida
Etomidato
Resistência Microbiana a Medicamentos
Biofilmes
Fluconazol
Issue Date: 20-Aug-2020
Citation: SÁ, L. G. A. V. Avaliação da atividade antifúngica, sinérgica e antibiofilme do etomidato frente a cepas de Candida spp. resistentes ao fluconazol. 2020.107 f. Tese (Doutorado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Portuguese: As candidemias estão relacionadas com altos gastos hospitalares, pacientes com candidemias geram mais custos para o sistema de saúde e ficam em média mais dias internados. Candida spp. está entre o quarto e sexto patógeno mais isolado de infecções da corrente sanguínea.O redirecionamento de fármacos surge como alternativa terapêutica para lidar com a resistência às drogas. O presente estudo teve como objetivo avaliar a atividade antifúngica do anestésico etomidato (ETO) isolado e associado à azólicos frente a cepas resistentes de Candida spp. na forma planctônica e em biofilme, além de investigar a produção de manoproteínas e a interação com ALS3 através de docagem molecular. Ademais, almejou-se investigar os possíveis mecanismos de ação envolvidos utilizando técnicas de citometria de fluxo. Para tanto, 11 cepas clínicas de Candida spp. foram submetidas aos testes de microdiluição em caldo utilizando etomidato isolado e associado ao fluconazol (FLC) e itraconazol (ITR). A avaliação da interação das drogas foi realizada através do Cálculo da Concentração Inibitória Fracionada (FICI). Foi verificado também o potencial do etomidato isolado frente aos biofilmes em formação, e sua atividade isolada e associado frente aos biofilmes formados. As cepas de Candida spp. apresentaram CIM para o etomidato que variaram de 125 a 250 μg/mL. Em relação à combinação de drogas, etomidato e itraconazol demonstraram sinergismo para todas as cepas testadas. A combinação etomidato e fluconazol mostrou-se sinérgica para 36,4% das cepas. Não foi observado antagonismo em nenhuma das combinações. Para investigação dos possíveis mecanismos de ação, 1 cepas de Candida albicans foi submetida aos testes de integridade de membrana, avaliação do potencial transmembrana mitocondrial (Δψm), detecção de espécies reativas de oxigênio, marcação por Anexina V e avaliação de dano ao DNA. O etomidato e suas associações apresentaram atividade frente ao biofilme formado reduzindo até 50% da viabilidade celular, mostrando efeito sinérgico também frente aos biofilmes. Em relação ao biofilme em formação, etomidato também demostrou atividade e foi capaz de diminuir a produção de manoproteínas na superfície das células de C. albicans. Nos ensaios de docagem molecular, foi possível observar que o etomidato ficou na mesma região da hepta-threonine, ficando próximos ao resíduo Ser170 (tríade catalítica) e do resíduo de aminoácido que tem papel de adesão (Lys59). Os testes de citometria mostraram que o etomidato isolado e combinado aos azólicos testados provocaram diminuição da viabilidade celular, alteração do potencial de membrana e produção de espécies reativas de oxigênio, não foi verificado lesão no DNA.
Abstract: Candidiasis is related to high hospital expenses, patients with candidiasis generate more costs for the health system and stay on average more days in hospital. Candida spp. is between the fourth and sixth most isolated pathogen from bloodstream infections. The redirection of drugs appears as a therapeutic alternative to deal with drug resistance. The present study aimed to evaluate the antifungal activity of anesthetic etomidate (ETO) isolated and associated with azoles against resistant strains of Candida spp. in planktonic form and biofilm, in addition to investigating the production of manoproteins and the interaction with ALS3 through molecular documentation. In addition, also investigate the possible mechanisms of action using flow cytometry techniques. Therefore, 11 clinical strains of Candida spp. were subjected to acid microdilution tests using etomidate alone and associated with fluconazole (FLC) and itraconazole (ITR). The evaluation of the interaction of drugs was performed through the Calculation of Fractional Inhibitory Concentration (FICI). It was also selected or potentially isolated from biofilms in formation, and its activity isolated and associated from biofilms formed. In order to investigate possible mechanisms of action, 1 Candida albicans head was subjected to membrane integrity tests, assessment of transmembrane mitochondrial potential (Δψm), detection of reactive oxygen species, annexing by annexin V and assessment of DNA damage. The strains of Candida spp. presented MIC for etomidate ranging from 125 to 250 μg / mL. Regarding the combination of drugs, etomidate and itraconazole showed synergism for all strains tested. However, the combination of etomidate and fluconazole was shown to be synergistic for only 4 strains. No antagonism was observed in any of the combinations. Etomidate and its associations showed activity against the biofilm formed, reducing up to 50% of cell viability, showing a synergistic effect also against biofilms. Regarding the biofilm in formation, etomidate also showed activity and was able to decrease the production of manoproteins on the surface of C. albicans cells. In the molecular docking tests, it was possible to observe that the etomidate was in the same region as the hepta-threonine, being close to the Ser170 residue (catalytic triad) and the amino acid residue that has an adhesion role (Lys59). Cytometry tests showed that etomidate alone and combined with the tested azoles caused a decrease in cell viability, alteration of the membrane potential and production of reactive oxygen species, no DNA damage was found.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53647
metadata.dc.type: Tese
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