Potencial antibiofilme fúngico da nitroxolina sozinha e em combinação com diferentes antifúngicos

Abstract

Atualmente, as infecções fúngicas sistêmicas são uma das maiores problemáticas na saúde pública, uma vez que possuem altas taxas de mortalidade e uma terapia limitada. Predominantemente, essas infecções são causadas por fungos do gênero Candida, sendo a Candida albicans a espécie de maior incidência, porém espécies não-albicans, como C. glabrata, C. parapsilosis e C. tropicalis se tornaram emergentes. Devido ao aumento da seleção e desenvolvimento de isolados fúngicos resistentes, e da eficácia limitada dos antifúngicos disponíveis, faz-se necessário a prospecção por novas alternativas terapêuticas capazes de contornar essas problemáticas. Assim, uma das estratégias abordadas é o uso da terapia combinada, que permite a atuação em mais de um alvo celular, aumento da ação sinérgica, maior atividade de espectro e menor toxicidade. Além disso, o reposicionamento de fármacos também vem sendo utilizado no combate das infecções fúngicas resistentes e em casos de recidivas, sendo um processo de menor custo e menos dispendioso comparado ao desenvolvimento de um novo antifúngico. Derivados da 8-hidroxiquinolina, como a nitroxolina (5-nitro-8-hidroxiquinolina), vem apresentando um amplo espectro de atividades biológicas, como antibacteriana, antioxidante, antiviral, antiparasitária e antifúngica. Em vista disso, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial antibiofilme da nitroxolina sozinha e em associação, como uma nova alternativa ao combate de fungos leveduriformes de interesse clínico. O fármaco nitroxolina e três antifúngicos (anfotericina B, caspofungina e fluconazol) foram testados frente a biofilmes de Candida e Trichosporon em microplacas de poliestireno, de forma isolada e em combinação nas concentrações de CIM, CIMx2, CIMx10 e CIMx20 (NTX: 1-160 μg/mL; AMB: 0,25-40 μg/mL; CSP: 0,031-20 μg/mL; FLC: 0,25-2.560 μg/mL e NTX-AMB-CSP: 0,25-40, 0,031-20 e 0,015-10 μg/mL). A combinação tripla de nitroxolina, anfotericina B e caspofungina (NTX/AMB/CSP) apresentou-se como a melhor associação, pois apresentou ação sinérgica para a maioria das cepas testadas, e foi selecionada para os ensaios de biofilme. Caspofungina e fluconazol apresentaram maior inibição da formação do biofilme para a maioria das cepas testadas. Na remoção do biofilme pré-formado, o fluconazol e a anfotericina B apresentaram melhor desempenho entre os fármacos testados. Os fármacos nitroxolina, fluconazol e a combinação NTX/AMB/CSP foram os mais eficazes em reduzir a atividade metabólica das células do biofilme pré-formado. De forma geral o fluconazol apresentou o melhor desempenho frente a biofilmes, porém devido ao seu histórico de resistência, alternativas de tratamento são necessárias, a nitroxolina e sua combinação apresentaram um potencial antibiofilme promissor, e uma possível alternativa na inibição e remoção de biofilmes em dispositivos médicos.

Nowadays, systemic fungal infections are one of the biggest problems in public health, once they have high rates of mortality and limited therapy. Predominantly, those infections are caused by fungi of the Candida genre, with the Candida albicans being the species of higher occurrence, but non-albicans species like C. glabrata, C. parapsilosis and C. tropicalis are becoming emerging species. Due to the increase of the selection and development of resistant isolated fungal, the prospect of new alternative treatments that are capable of overcoming those problems is necessary. Thus, one of the approaches is the use of combined therapy, that allows acting on more than one cellular target, increasing synergic action, higher activity and lesser toxicity. Also, the repositioning of medicines is being used on combat of resistant fungal infections and recurrences as well, being a cheaper process if compared to the development of a new antifungal. 8-hydroxiquinoline's derivatives like nitroxoline (5-nitro-8-hydroxiquinoline) are showing a wide range of biological activities, like antibacterial, antioxidant, antiviral, antiparasitic and antifungal. Therefore, the general goal of this work is to evaluate the antibiofilm potential of nitroxoline alone and in association as a new alternative to help fight against yeast-form fungi of clinical interest. The nitroxoline and three antifungals (amphotericin B, caspofungin and fluconazole) were tested isolated and combined in Candida and Trichosporon biofilms on polystyrene microplates at the concentrations of MIC, MICx2, MICx10 and MICx20 (NTX: 1-160 μg/mL; AMB: 0.25-40 μg/mL ; CSP: 0.031-20 μg/mL; FLC: 0.25-2.560 μg/mL and NTX-AMB-CSP: 0.25-40, 0.031-20 and 0.015-10 μg/mL). The triple combination of nitroxoline, amphotericin B and caspofungin was chosen as the best association, since it had shown synergic action to the majority of the tested strains and it was selected to be tested on biofilms. Caspofungin and fluconazole reported greater inhibition of biofilm formation on the majority of the tested strains. At removal of the previously formed biofilm, fluconazole and amphotericin B reported better performance among the tested medicines. Nitroxoline, fluconazole and the NTX/AMB/CSP combination were the most effective in reducing the metabolic activities of the previously formed biofilm cells. Generally, fluconazole showed better performance against biofilms, but due to its background of resistance, alternative treatments are necessary. Also, nitroxoline and its combination showed a promising antibiofilm potential and a possible option in inhibiting and removing the biofilm on medical devices.