Abordari Contemporane in Sensibilitatea Si Rezistenta Antifungica

Description
referat

Please download to get full document.

View again

of 8
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Documents

Publish on:

Views: 0 | Pages: 8

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
    163 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 3(327) 2015  ABORDĂRI CONTEMPORANE ÎN SENSIBILITATEA ŞI REZISTENŢA ANTIFUNGICĂ Oltu Iulian  Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei Rezumat Prezenta lucrare este orientată spre elucidarea principalelor mecanisme de acţiune a  preparatelor antifungice, precum şi sistemele de clasicare contemporane ale preparatelor antifungice în baza acestor mecanisme, dar şi a structurii lor chimice. Sunt evidenţiate cele mai universale mecanisme de dezvoltare a rezistenţei la acţiunea preparatelor antifungice. Este argumentată necesitatea unor noi cercetări orientate spre stabilirea  posibilităţilor de depăşire a rezistenţei la tratamentul antifungic. Sunt prezentate exemple de rezultate obţinute în rezultatul abordărilor contemporane a acestei probleme terapeutice şi farmaceutice. Cuvinte cheie:  activitate antifungică, clasicarea preparatelor antifungice, mecanisme de rezistenţă antifungică.  Depus la redacţie  29 septembrie 2015---------------------------------------------------------------------------------------------------------  Adresa pentru corespondenţă: Oltu Iulian, doctorand, Institutul de Microbiologie şi Biotehnologie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei, str. Academiei, 1, MD-2028 Chişinău, Republica Moldova; e-mail: oltuiulian@yahoo.com În ultimul timp fungii se manifestă tot mai activ în calitate de agenţi cauzali ai infecţiilor umane, ceea ce este determinat, în primul rând, de numărul în creştere a  persoanelor cu imunosupresie severă. Prin aceasta se explică interesul major faţă de informaţia despre rolul acestor microorganisme în dezvoltarea diverselor stări  patologice [4]. Cu toate că se lucrează foarte mult la elaborarea medicamentelor antifungice mai active şi mai puţin toxice, se aplică măsuri de prolaxie practic în toată lumea, micozele (în special cele invazive) continuă să e unele dintre cele mai grave complicaţii infecţioase, care cauzează o rată de mortalitate înaltă [20]. Maladiile cauzate de fungi includ infecţii dermatote, sistemice şi oportuniste. Infecţiile dermatote sunt cauzate de infectarea straturilor superciale ale pielii de către agenţii dermatoţi. Noţiunea dată este bazată de fapt pe localizarea specică a afecţiunilor şi nu pe apartenenţa sistematică a agenţilor cauzali, cu toate că majoritatea dermatoţilor fac parte din genurile  Microsporum, Trichophyton  şi  Epidermophyton . Conform unor autori aproximativ 25% din populaţia Terei sunt infectaţi cu aceşti germeni [3, 14]. Infecţiile fungice invazive (sistemice) au o incidenţă care este mult mai mică decât cea a infecţiilor superciale, dar provoacă o îngrijorare mai mare deoarece acestea sunt asociate cu o rată de mortalitate inacceptabil de ridicată, acestea luând viaţa anual a aproximativ un milion şi jumătate de oameni [13]. Acest tip de infecţii se produc prin inhalarea sporilor, ce cauzează pneumonii fungice. Aceste pneumonii nu pot  transmise de la om la om, dar pot apărea şi la persoane sănătoase. Multe dintre organismele care cauzează infecţii fungice sistemice se caracterizează prin locaţii geograce specice cu climat favorabil pentru proliferarea lor. Printre cele mai cunoscute infecţii de acest fel se numără coccidioidomicoza ( Cocidioides immitis) , histoplazmoza (  Histoplasma Microbiologia şi Biotehnologia  164 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 3(327) 2015   capsulatum) , blastomicoza (  Blastomyces dermatitidis ) ş.a. [26], iar 90% din cazurile de deces sunt cauzate de speciile din genurile Cryptococcus, Candida  şi  Aspergillus [13]. Fungii, care cauzează infecţii oportuniste ( Candida albicans, C ryptococcus neoformans, Aspergillus sp.,  Murcor sp. ş.a.) sunt periculoşi în special pentru  persoanele cu statut imun compromis, la care provoacă infecţii grave (candidoze, meningita criptococală, aspergiloza, mucormicoza ş.a). Pacienţii deosebit de sensibili la aceste infecţii includ persoane cu diabet, leucemie, cancer, HIV şi alte tipuri de imunodecienţă [7, 26]. Elaborarea preparatelor antifungice, care pot  aplicate cu succes în tratamentul micozelor la om trebuie să acţioneze în baza diferenţelor între celulele fungice şi cele proprii corpului uman. În acelaşi timp fungii ca şi mamiferele sunt organisme eucariote, şi deci, elaborarea preparatelor care atacă celulele fungice fără a provoca daune organismului uman este o sarcină extrem de dicilă. Una dintre deosebirile, care  pot  exploatate în designul farmaceutic al preparatelor antifungice, este prezenţa unui sterol specic în membrana celulară a drojdiilor - şi anume ergosterolul (la mamifere în locul acestuia este prezent colesterolul) [31]. O ţintă specică pentru acţiunea  preparatelor antifungice sunt şi componentele peretelui celular – manoproteinele şi β-glucanii. Marea majoritate a medicamentelor active contra fungilor patogeni sunt elaborate anume în baza acestor diferenţe de bază Preparatele care sunt utilizate în prezent pentru tratarea maladiilor provocate de fungi pot  divizate după mai multe criterii, principalele dintre care sunt: mecanismul de acţiune şi structura chimică. După mecanismul de acţiune toate medicamentele antifungice se divid în următoarele grupuri:Inhibitori ai sintezei peretelui celular (de ex. Caspofungina);1. Preparate ce xează ergosterolul din componenţa membranei citoplasmatice 2. (de ex. Nistatina, Amfotericina –B);Inhibitori ai sintezei ergosterolului + lanosterolului (de ex. Terbinana, 3.  Naftina, Butenana ş.a);Inhibitori ai sintezei ergosterolului (din acest grup fac parte Azolele);4. Inhibitori ai sintezei acizilor nucleici (de ex.5-Flucitozina);5. Inhibitori ai mitozei fungale6. (de ex. Griseofulvina);Preparat cu un alt mecanism de acţiune (de ex. Ciclopiroxul, Tolnaftalul,7. Haloprogina ş.a.)Clasicarea preparatelor antifungice în baza structurii chimice permite evidenţierea următoarelor grupuri [10, 17]:Polienele (afotericina, nistatina, hamicina)1. Azolele (ketoconazolul, clotrimazolul, oxiconazolul, miconazolul, itraconazolul, 2. voriconazolul ş.a.)Alilaminele (terbinana, butenana)3. Flucitozina 4. Echinocandinele5. (caspongina, anidulafungina, micafungina ş.a)Alţi agenţi antifungali topici (tolnaftatul, acidul benzoic ş.a)6. Azolele (de ex. uconazolul, voriconazolul şi posaconazolul) şi alilaminele (de ex. terbinana) inhibă biosinteza ergosterolului, în timp ce polienele (de ex. amfotericina B) se leagă de ergosterolul din componenţa membranei citoplasmatice, Microbiologia şi Biotehnologia    165 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 3(327) 2015  ceea ce duce la formarea porilor şi modicarea drastică a permiabilităţii membranare. Flucitozina (5-uorocitozina) inhibă metabolismul pirimidinic şi sinteza ADN-ului, iar echinocandina (caspofungina, anidulafungina, micafungina) sunt agenţi cu activitatea vis-a-vis de peretele celular, blocând sinteza β-1,3-D glucanului, care este componentul structural major al peretelui celular la fungi [7- 9, 26]. În clinică se aplică prioritar trei grupuri de agenţi antigungici, şi anume azolele, polienele şi alilaminele/tiocarbamatele,  bazate pe inhibarea sintezei ori interacţiunea directă cu ergosterolul.Utilizarea pe scară largă a preparatelor antifungice este unul dintre factorii care facilitează apariţia rezistenţei. Apariţia rezistenţei dobândite la speciile prevalente de fungi patogeni reduce posibilităţile unui tratament ecace. Creşterea rezistenţei la acţiunea preparatelor antifungice implică sporirea morbidităţii şi mortalităţii în rândurile  populaţiei, dar şi ascensiunea costurilor de îngrijire şi tratament a persoanelor afectate. Studiul rezistenţei la preparatele antifungice în prezent rămâne în urmă cu mult faţă de cel al rezistenţei la preparatele antibacteriane. Din aceste motive atenţia cercetătorilor este concentrată pe studiul detaliat al mecanismelor de rezistenţă antifungică, perfecţionarea metodelor de detectare a rezistenţei, elaborarea de noi preparate antifungice pentru tratamentul infecţiilor cauzate de microorganisme rezistente, şi aplicarea metodelor de  prevenire a apariţiei şi răspândirii formelor rezistente de fungi patogeni [9, 28]. Rezistenţa la acţiunea preparatelor antifungice este specică atât tulpinilor de  patogeni primar rezistente (care sunt din start insusceptile ori puţin susceptibile la acţiunea anumitor agenţi antimicrobieni), cât şi celor secundar rezistente (care capătă această rezistenţa ca urmare a expunerii la acţiunea agenţilor antifungici). Printre factorii care duc la formarea rezistenţei secundare sunt: aplicarea tratamentelor antifungice persoanelor cu statut imun compromis, la ã care cel mai des aceste tratamente eşuează, iar infecţia fungică este combătută fără a benecia de un răspuns imun al organismului [1]; prezenţa în corp a cateterelor, valvelor articiale şi altor dispozitive chirurgicale ã favorizează aderarea fungilor patogeni şi formarea lmelor rezistente [2];aplicarea în tratamente a dozelor improprii - mai mici decât cele suciente ã  pentru a se manifesta ca fungicide [7].Mecanismele moleculare ale rezistenţei primare sunt extrem de diverse şi specice ecărui agent antifungic. În prezent sunt acumulate numeroase date despre rezistenţa fungilor patogeni la acţiunea diverselor preparate medicamentoase. Unul dintre cele mai răspândite mecanisme de rezistenţă la acţiunea preparatelor antifungice este procesul mutagen ori superexpresia enzimelor implicate în biosinteza ergosterolului: enzima lanosterol 14a-demetilaza citocrom P450-dependentă (cunoscută ca Erg11 la drojdii, de ex. la Candida albicans  şi Cryptococcus neoformans , şi ca Cyp51A la fungii miceliali, ca de ex. Aspergillus fumigatus). Azolele se leagă cu fragmentele ferice ale site-urile de legare a hemului şi blochează substratul natural al enzimei - lanosterolul, perturbând astfel procesul de biosinteză [28]. Mecanismele de rezistenţă la azole care vizează membrana celulară poate apărea prin mai multe mecanisme, inclusiv superexpresia sau modicarea ţintei preparatului, suprareglarea activităţii transportatorilor, sau inducerea modicărilor celulare care reduc toxicitatea medicamentului sau induc toleranţă faţă de medicament. În caz de suprareglare a transportorilor membranari are loc o superexpresie a genelor Cdr1, Cdr2 şi Mdr1, iar în cazul răspunsului la stresul celuar se înregistrează Microbiologia şi Biotehnologia  166 Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. Nr. 3(327) 2015   mutaţii in Erg3 ori în mediatorii răspunsului celular Hsp90, Sgt1, KDACs, PKC [6, 8]Mecanismele moleculare de rezistenţă la poliene ( de ex.amfotericină B) sunt diferite de cele descrise pentru azole. Polienele se leagă de ergosterolul din membrana celulară. Ca urmare, se formează pori, care afectează permeabilitatea şi în cele din urmă  provoacă moartea celulei. Mecanismele de rezistenţă la amfotericina B nu sunt bine înţelese, dar s-a stabilit, că epuizarea conţinutului de ergosterol în membrana celulei fungice este asociată cu rezistenţa la acţiunea preparatului, fără a afecta viabilitatea celulară. Aceste decienţe ar putea  rezultatul mutaţiilor în genele care codică unele dintre enzimele implicate în sinteza ergosterolului. Astfel, defectarea genei ERG3 conduce la acumularea altor steroli în loc de ergosterol [16]. Flucitozina după pătrundere în celula fungică este convertită în 5-uorouracil (forma metabolic activă), care inhibă replicarea ADN-ului şi sinteza proteinelor. Mecanismele moleculare de rezistenţă la ucitozină se datorează mutaţiilor în enzima permeaza purin-citozinică (codicată de gena FCY2), care este responsabilă pentru gradul de utilizare a medicamentului în celulă; sau mutaţiilor enzimei citozin-deaminaza (codicată de gena FCY1), care este responsabilă pentru transformarea în 5-uorouracil. Un alt mecanism molecular al acestui tip de rezistenţă este mutaţia enzimei uracil fosforiboziltransferaza, care este responsabilă pentru transformarea 5-uorouracilului în 5-uorouridină monofosfat (codicata de gena FUR1). Aceste mecanisme au fost stabilite în special  pentru C. albicans  [8, 43].Acţiunea antifungică a alilaminelor, dintre care şi terbinana se bazează pe inhibarea sintezei ergosterolului prin blocarea enzimei squalen epoxidaza. Ca rezultat are loc o supraacumulare a squalenei în membrana celulară a fungilor care provoacă mărirea  permeabilităţii membranare şi moartea celulelor. Rezistenţa la terbinană se datorează unei mutaţii în gena squalen epoxidaza care conduce la substituţia aminoacidică L393F şi F397L; această mutaţie a fost depistată la tulpinile de Trichophyton rubrum  rezistente la terbinană [29, 30]. Înlocuirea fenilalaninei cu leucină în poziţia 391, în squalen epoxidaza Aspergillus nidulans şi mutaţia echivalentă în gena ErgA la A. fumigatus, rezultând dintr-o substituţie F389L, conferă rezistenţă la terbinană [35]. Peliculele biologice (biolmele) sunt una dintre formele cele mai prevalente de creşterea microbiană în natură, şi multe dintre speciile patogene de drojdii şi fungi miceliali se caracterizează prin asemenea tip de creştere. Biolmele prezintă o structură tridimensională ce cuprinde o reţea densă de celule de drojdii şi fungi lamentoşi, celulele ind încorporate într-o matrice exopolimerică, ce constă din carbohidraţi, proteine, şi acizi nucleici. Matricea este o caracteristică majoră care distinge biolmele de celulele solitare. Biolmele sunt intrinsec rezistente la acţiunea preparatelor antifungice, în special la cea a azolelor, iar mecanismele rezistenţei sunt multifactoriale şi implică inducerea transportatorilor de eux de preparate, precum şi sechestrarea acestora în matricea externă [33]. Euxul activ al preparatelor antifungice poate  indus prin suprareglarea genelor CDR şi MDR gene [24, 32]. Cu toate acestea, sechestrarea medicamentelor în matricea extracelulară este factorul determinant în fenotipurile cu rezistentă multiplă [27]. Un element constitutiv esenţial al biolmelor este b-1,3-glucanul, care este produs de către glucan sintaza. Componentele Smi1, Rlm1, Rho1 şi Fsk1, reglementează biosinteza β-1,3-glucanulor şi producţia de matrice. Alte proteine celulare, cum ar  factorul de transcriere ZAP1, Microbiologia şi Biotehnologia
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks