Eficácia antifúngica in vitro e in vivo da miltefosina em nanocarreador de alginato no tratamento da aspergilose e candidíase sistêmica.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-13012022-165803/ |
Resumo: | As infecções fúngicas invasivas são consideradas grande problema de saúde pois acometem principalmente indivíduos imunocomprometidos e possuem espectro de tratamento muito limitado. Desse modo, a estratégia de reposicionamento se torna relevante e propõe-se a miltefosina (MFS) como potencial alternativa antifúngica pois apresenta amplo espectro de ação fungicida, porém a alta toxicidade pode dificultar o uso na micologia clínica. A utilização de sistemas nanoestruturados para liberação controlada e sustentada é uma maneira de reduzir a toxicidade e manter a atividade antifúngica e diante disso, a miltefosina encapsulada em nanopartículas de alginato (MFS-NA) se torna uma estratégia promissora na terapia de infecções fúngicas invasivas. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade da MFS livre e MFS-NA sobre Aspergillus fumigatus (n=10), Aspergillus flavus (n=9) e Candida auris (n=2) em modelos experimentais in vitro e in vivo usando modelo larvário de Galleria mellonella. Os isolados de A. fumigatus testados foram considerados sensíveis para os antifúngicos padrão (anfotericina B AMB e voriconazol - VRC), enquanto as cepas de A. flavus exibiram um perfil mais tolerante. Utilizamos dois isolados de C. auris: CBS 10913 foi sensível a todos os antifúngicos convencionais e CBS 12766 apresentou resistência ao fluconazol. A MFS livre inibiu o crescimento fúngico em concentrações de 0,5 a 16 μg/mL; foi fungicida para a maioria das cepas de A. fumigatus e C. auris (1 a 32 μg/mL), e fungistático para A. flavus. A MFS-NA inibiu o crescimento de A. fumigatus, A. flavus e C. auris CBS 10913 em 18,7-600 μg/mL, enquanto C. auris CBS 12766 foi a mais tolerante (Concentração Inibitória Mínima CIM > 600 μg/mL). Foi identificado efeito sinérgico da MFS com VRC para o isolado 1220 de A. fumigatus, com redução da CIM em 8 vezes para ambos fármacos em combinação. Em modelo de G. mellonella, MFS (10 e 20 mg/kg) e da MFS-NA (100 mg/kg) reduziram a taxa de mortalidade e melhoraram o índice de saúde das larvas infectadas com A. fumigatus, além de reduzir a disseminação fúngica no tecido larval com o aumento da quantidade de granulomas de contenção da infecção. A combinação da MFS + VRC reduziu a carga fúngica e se mostrou melhor do que o tratamento apenas com VRC. Para infecção com A. flavus observou-se que quando combinado MFS-NA + VRC houve a melhora na taxa de sobrevivência além da diminuição da carga fúngica comparado com VRC, apontando que os tratamentos em combinação foram melhores que quando utilizados sozinhos. O perfil de sobrevivência em modelo de G. mellonella da cepa considerada muito virulenta de C. auris (CBS 12766) permaneceu o mesmo com os tratamentos, contudo, observou-se a diminuição da disseminação tecidual principalmente nos grupos tratados com MFS (40 mg/kg) e MFS-NA. Em contraste, MFS livre e MFS-NA foram efetivos contra a infecção por C. auris CBS 10913 levando ao aumento da sobrevivência larvária e redução da carga fúngica. A MFS livre e MFS-NA apresentam potencial relevante para a terapia antifúngica das aspergiloses e candidíases invasivas, e em combinação com VRC pode ser uma estratégia de melhoria do desempenho farmacológico nas terapias contra infecções fúngicas invasivas graves. |
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Eficácia antifúngica in vitro e in vivo da miltefosina em nanocarreador de alginato no tratamento da aspergilose e candidíase sistêmica.Antifungal efficacy in vitro e in vivo of miltefosine encapsulated in alginate nanoparticles on treatment of aspergilosis and systemic candidiasis.Candida aurisCandida aurisalginate nanocarrieraspergillosisaspergilosemiltefosinamiltefosinenanocarreador de alginatoAs infecções fúngicas invasivas são consideradas grande problema de saúde pois acometem principalmente indivíduos imunocomprometidos e possuem espectro de tratamento muito limitado. Desse modo, a estratégia de reposicionamento se torna relevante e propõe-se a miltefosina (MFS) como potencial alternativa antifúngica pois apresenta amplo espectro de ação fungicida, porém a alta toxicidade pode dificultar o uso na micologia clínica. A utilização de sistemas nanoestruturados para liberação controlada e sustentada é uma maneira de reduzir a toxicidade e manter a atividade antifúngica e diante disso, a miltefosina encapsulada em nanopartículas de alginato (MFS-NA) se torna uma estratégia promissora na terapia de infecções fúngicas invasivas. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade da MFS livre e MFS-NA sobre Aspergillus fumigatus (n=10), Aspergillus flavus (n=9) e Candida auris (n=2) em modelos experimentais in vitro e in vivo usando modelo larvário de Galleria mellonella. Os isolados de A. fumigatus testados foram considerados sensíveis para os antifúngicos padrão (anfotericina B AMB e voriconazol - VRC), enquanto as cepas de A. flavus exibiram um perfil mais tolerante. Utilizamos dois isolados de C. auris: CBS 10913 foi sensível a todos os antifúngicos convencionais e CBS 12766 apresentou resistência ao fluconazol. A MFS livre inibiu o crescimento fúngico em concentrações de 0,5 a 16 μg/mL; foi fungicida para a maioria das cepas de A. fumigatus e C. auris (1 a 32 μg/mL), e fungistático para A. flavus. A MFS-NA inibiu o crescimento de A. fumigatus, A. flavus e C. auris CBS 10913 em 18,7-600 μg/mL, enquanto C. auris CBS 12766 foi a mais tolerante (Concentração Inibitória Mínima CIM > 600 μg/mL). Foi identificado efeito sinérgico da MFS com VRC para o isolado 1220 de A. fumigatus, com redução da CIM em 8 vezes para ambos fármacos em combinação. Em modelo de G. mellonella, MFS (10 e 20 mg/kg) e da MFS-NA (100 mg/kg) reduziram a taxa de mortalidade e melhoraram o índice de saúde das larvas infectadas com A. fumigatus, além de reduzir a disseminação fúngica no tecido larval com o aumento da quantidade de granulomas de contenção da infecção. A combinação da MFS + VRC reduziu a carga fúngica e se mostrou melhor do que o tratamento apenas com VRC. Para infecção com A. flavus observou-se que quando combinado MFS-NA + VRC houve a melhora na taxa de sobrevivência além da diminuição da carga fúngica comparado com VRC, apontando que os tratamentos em combinação foram melhores que quando utilizados sozinhos. O perfil de sobrevivência em modelo de G. mellonella da cepa considerada muito virulenta de C. auris (CBS 12766) permaneceu o mesmo com os tratamentos, contudo, observou-se a diminuição da disseminação tecidual principalmente nos grupos tratados com MFS (40 mg/kg) e MFS-NA. Em contraste, MFS livre e MFS-NA foram efetivos contra a infecção por C. auris CBS 10913 levando ao aumento da sobrevivência larvária e redução da carga fúngica. A MFS livre e MFS-NA apresentam potencial relevante para a terapia antifúngica das aspergiloses e candidíases invasivas, e em combinação com VRC pode ser uma estratégia de melhoria do desempenho farmacológico nas terapias contra infecções fúngicas invasivas graves.Invasive fungal infections are considered a major health problem because they affect mainly immunocompromised patients and have a very limited spectrum of treatment. Thus, the repositioning strategy becomes relevant and miltefosine (MFS) is purposed as a potential antifungal alternative because presents broad spectrum of action fungicide, but the high toxicity may difficult the use in clinical mycology. The use of nanostructured systems for controlled and sustained release is a way to reduce toxicity and maintain antifungal activity and miltefosine encapsulated in alginate nanoparticles (MFS-AN) is a promising strategy in the therapy of invasive fungal infections. Therefore, this work aimed to evaluate the activity of free MFS and MFS-AN on Aspergillus fumigatus (n=10), Aspergillus flavus (n=9) and Candida auris (n=2) in experimental models in vitro and in vivo using larval model of Galleria mellonella. The isolates of A. fumigatus tested were considered sensitive to standard antifungals (amphotericin B - AMB and voriconazole - VRC) while the strains of A. flavus showed a more tolerant profile. We used two isolates of C. auris: CBS 10913 was sensitive to all conventional antifungals and CBS 12766 was resistant to fluconazole. Free MFS inhibited the fungal growth in concentrations from 0.5 to 16 μg/mL; it was fungicidal for most strains of A. fumigatus and C. auris (1 to 32 μg/mL), and fungistatic for A. flavus. MFS-NA inhibited the growth of A. fumigatus, A. flavus and C. auris CBS 10913 at 18.7-600 μg/mL, while C. auris CBS 12766 was the most tolerant (Minimum Inhibitory Concentration MIC > 600 μg/mL). The synergistic effect of MFS with VRC was identified for the isolate 1220 of A. fumigatus, with a reduction of MIC by 8 times for both drugs in combination. In the G. mellonella model, MFS (20 and 40 mg/kg) and MFS-NA (100 mg/kg) reduced the mortality rate and increased the health index of larvae infected with A. fumigatus, also reducing the fungal dissemination through the larval tissue with increase of the number of granulomas of the infection control. The combination of MFS + VRC reduced the fungal burden and showed to be better than treatment with VRC alone. For infection with A. flavus it was observed that when combined MFS-NA + VRC there was an increase of larvae survival, besides the reduction of fungal burden in comparison with VRC, indicating that the treatments in combination were better than when used alone. The survival profile in G. mellonella model of the strain considered to be more virulent (CBS 12766) remained the same with the treatments, nevertheless decreased tissue dissemination was observed mainly in the groups treated with MFS (40 mg/kg) and MFS-AN. In contrast, free MFS and MFS-AN were effective against infection with C. auris CBS 10913 leading to increase of larval survival and reduction of fungal burden. Free MFS and MFS-AN presents relevant potential for antifungal therapy of aspergillosis and invasive candidiasis, and in combination with VRC may be a strategy for improving pharmacological performance in therapy against several invasive fungal infections.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPIshida, KellyBarreto, Thayná Lopes2020-10-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42132/tde-13012022-165803/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-01-13T13:00:29Zoai:teses.usp.br:tde-13012022-165803Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-01-13T13:00:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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As infecções fúngicas invasivas são consideradas grande problema de saúde pois acometem principalmente indivíduos imunocomprometidos e possuem espectro de tratamento muito limitado. Desse modo, a estratégia de reposicionamento se torna relevante e propõe-se a miltefosina (MFS) como potencial alternativa antifúngica pois apresenta amplo espectro de ação fungicida, porém a alta toxicidade pode dificultar o uso na micologia clínica. A utilização de sistemas nanoestruturados para liberação controlada e sustentada é uma maneira de reduzir a toxicidade e manter a atividade antifúngica e diante disso, a miltefosina encapsulada em nanopartículas de alginato (MFS-NA) se torna uma estratégia promissora na terapia de infecções fúngicas invasivas. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade da MFS livre e MFS-NA sobre Aspergillus fumigatus (n=10), Aspergillus flavus (n=9) e Candida auris (n=2) em modelos experimentais in vitro e in vivo usando modelo larvário de Galleria mellonella. Os isolados de A. fumigatus testados foram considerados sensíveis para os antifúngicos padrão (anfotericina B AMB e voriconazol - VRC), enquanto as cepas de A. flavus exibiram um perfil mais tolerante. Utilizamos dois isolados de C. auris: CBS 10913 foi sensível a todos os antifúngicos convencionais e CBS 12766 apresentou resistência ao fluconazol. A MFS livre inibiu o crescimento fúngico em concentrações de 0,5 a 16 μg/mL; foi fungicida para a maioria das cepas de A. fumigatus e C. auris (1 a 32 μg/mL), e fungistático para A. flavus. A MFS-NA inibiu o crescimento de A. fumigatus, A. flavus e C. auris CBS 10913 em 18,7-600 μg/mL, enquanto C. auris CBS 12766 foi a mais tolerante (Concentração Inibitória Mínima CIM > 600 μg/mL). Foi identificado efeito sinérgico da MFS com VRC para o isolado 1220 de A. fumigatus, com redução da CIM em 8 vezes para ambos fármacos em combinação. Em modelo de G. mellonella, MFS (10 e 20 mg/kg) e da MFS-NA (100 mg/kg) reduziram a taxa de mortalidade e melhoraram o índice de saúde das larvas infectadas com A. fumigatus, além de reduzir a disseminação fúngica no tecido larval com o aumento da quantidade de granulomas de contenção da infecção. A combinação da MFS + VRC reduziu a carga fúngica e se mostrou melhor do que o tratamento apenas com VRC. Para infecção com A. flavus observou-se que quando combinado MFS-NA + VRC houve a melhora na taxa de sobrevivência além da diminuição da carga fúngica comparado com VRC, apontando que os tratamentos em combinação foram melhores que quando utilizados sozinhos. O perfil de sobrevivência em modelo de G. mellonella da cepa considerada muito virulenta de C. auris (CBS 12766) permaneceu o mesmo com os tratamentos, contudo, observou-se a diminuição da disseminação tecidual principalmente nos grupos tratados com MFS (40 mg/kg) e MFS-NA. Em contraste, MFS livre e MFS-NA foram efetivos contra a infecção por C. auris CBS 10913 levando ao aumento da sobrevivência larvária e redução da carga fúngica. A MFS livre e MFS-NA apresentam potencial relevante para a terapia antifúngica das aspergiloses e candidíases invasivas, e em combinação com VRC pode ser uma estratégia de melhoria do desempenho farmacológico nas terapias contra infecções fúngicas invasivas graves. |
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