Avaliação farmacodinâmica/farmacocinética in vivo do efeito antifúngico do clioquinol e seus derivados sintéticos em modelo de candidíase sistêmica

Abstract

Introdução: Infecções fúngicas estão entre as maiores causa de morbi-mortalidade no mundo. Dentre as infecções mais prevalentes, destacam-se as candidemia e as criptococoses. O tratamento das infecções limita-se ao uso de cinco classes de antifúngicos, que apresentam problemas em relação à toxicidade, propriedades farmacocinéticas e efeitos colaterais indesejáveis entre outros fatores, o que mostra a necessidade do desenvolvimento de novos antifúngicos. Dessa forma, estudos in vitro avaliando a atividade antifúngica vêm sendo realizados com compostos que apresentam ação antimicrobiana, como é o caso da 8-hidroxiquinolina, buscando assim protótipos para o desenvolvimento de novos agentes antifúngicos. Objetivo: Avaliar o efeito farmacodinâmico e farmacocinético do composto clioquinol (5-cloro-7-iodo-8-hidroxiquinolina) e dos derivados hidroxiquinolínicos (PH151 e PH153) em camundongos infectados com C. albicans. Materiais e métodos: Foi desenvolvido um modelo de candidíase disseminada em camundongos imucompetentes, para avaliar a atividade antifúngica do clioquinol, da 8-hidroxiquinolina-5-(N-4-clorofenil) sulfonamida (PH151) e da 8-hidroxiquinolina-5-(N-4-metoxifenil) sulfonamida (PH153), em doses múltiplas de 100 mg/kg para o clioquinol e 10 mg/kg, para os compostos 8-hidroxiquinolina-5-sulfonamida, administradas por via oral e intravenosa, respectivamente. Duas horas após a infecção os animais eram tratados, e em tempos determinados eutanasiados, metade dos órgãos foram congelados para quantificação e a outra metade foi processada, diluída e plaqueada para a contagem das unidades formadoras de colônias. Após os estudos de farmacodinâmica, realizaram-se as quantificações dos tecidos, a fim de relacionar concentração e efeito gerado pelos compostos. Para isso, foi utilizada uma metodologia bioanalítica validada para o clioquinol e em processo de desenvolvimento para os demais compostos. Por fim, os resultados foram modelados com um modelo PK/PD. Conclusão: O modelo de infecção por C. albicans foi capaz de provocar candidíase disseminada. Através do estudo in vivo foi possível observar que são necessárias maiores concentrações para se obter efeito, quando comparado ao EC50 obtido no estudo in vitro. Em relação à quantificação das concentrações teciduais, após 6 h o rim apresentou uma concentração de 18.19 μg/mL e o fígado de 4.57 μg/mL, e no cérebro as concentrações apresentaram-se abaixo do limite de quantificação. Com os resultados obtidos dos compostos PH151 e PH153, pode-se observar que os compostos apresentam uma melhor atividade, principalmente o PH153, que apresentou uma redução a partir de 12 h e em 36 h uma redução mais pronunciada de 2 LOG no rim e 2.5 LOG no fígado quando comparados ao estudo in vitro realizado.

Introduction: Fungal infections are among the largest cause of morbidity and mortality in the world. Among the most prevalent infections are candidemia and cryptococcosis. The treatment of infections is limited to the use of five classes of antifungals, which present problems in relation to toxicity, pharmacokinetic properties and undesirable side effects among other factors, which shows the necessity of the development of new antifungals. Thus, in vitro studies evaluating antifungal activity have been performed with compounds that present antimicrobial action, such as 8-hydroxyquinoline, thus seeking prototypes for the development of new antifungal agents. Aim: To evaluate the pharmacodynamic and pharmacokinetic effect of clioquinol compound (5-chloro-7-iodo-8-hydroxyquinoline) and hydroxyquinoline derivatives (PH151 and PH153) in C. albicans-infected mice. Materials and methods: A model of disseminated candidiasis was developed in immunocompetent mice to evaluate the antifungal activity of clioquinol, 8-hydroxyquinoline-5- (N-4-chlorophenyl) sulfonamide (PH151) and 8-hydroxyquinoline-5- (N-4- methoxyphenyl) sulfonamide (PH153) at multiple doses of 100 mg/kg for clioquinol and 10 mg/kg for 8-hydroxyquinoline-5-sulfonamide compounds, administered by oral or intravenous route. Two hours after infection the animals were treated and, at predetermined times euthanized, half of the organs were frozen for quantification and the other half was processed, diluted and plated for counting of colony forming units. After the pharmacodynamic studies, the tissue quantifications were performed in order to relate concentration and effect generated by the compounds. For this, a validated bioanalytical methodology was used for clioquinol and for the other compounds are still in development process. Finally, the results were modeled with a PK / PD model. Conclusion: The model of C. albicans infection was able to cause disseminated candidiasis. Through the in vivo study it was possible to observe that higher concentrations are necessary to obtain effect, when compared to the EC50 obtained in the in vitro study. Regarding the quantification of the tissue concentrations, after 6 h the kidney had a concentration of 18.19 μg/mL and the liver had a concentration of 4.57 μg/mL, and in the brain the concentrations were below the limit of quantification. With the results obtained of the compounds PH151 and PH153, it can be observed that the compounds present a better activity, mainly the PH153, which showed a reduction from 12 h and at 36 h a more pronounced reduction of 2 LOG in the kidney and 2.5 LOG in the liver when compared to the in vitro study performed.