Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-15Bitstream added on 2014-06-13T19:56:07Z : No. of bitstreams: 1 rossi_sa_me_arafcf.pdf: 449591 bytes, checksum: 0d2c245187a1a252f06fa556d6af5f3a (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Nas últimas décadas, evidenciou-se aumento considerável de micoses de caráter invasivo e de difícil tratamento. A criptococose vem representando significativa causa de mortalidade, principalmente em indivíduos HIV positivos. É enfermidade causada por espécies de leveduras encapsuladas, Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii, ambas as espécies constituindo-se nos agentes fúngicos mais frequentes a comprometer o sistema nervoso central (SNC). A disponibilidade de antifúngicos para a criptococose no mercado, atualmente é limitado, visto que em alguns casos, muitos deles são ineficientes e tóxicos. Além disso, adiciona-se também a diminuição de cepas sensíveis aos antifúngicos atuais, sendo um importante fator de complicação no tratamento dessas infecções. Neste estudo o gene ERG11 que codifica a proteína Lanosterol 14 C Desmetilase, alvo de fluconazol, de isolados clínicos seriados de C. neoformans recuperados de um paciente e um isolado de psitacídeo de C. gattii, que apresentaram valores de CIM elevadas (Concentração Inibitória Mínima) para o fluconazol, foi analisado. Para atingir este objetivo, os isolados clínicos sequenciais 26, 27 e 30 de um paciente do Rio de Janeiro, C. neoformans ATCC 90012 e o isolado do psitacídeo de C. gattii foram selecionados. O isolado C. gattii e os isolados 26, 27 e 30 de C. neoformans, caracterizados como sensível, intermediário e resistente in vitro a fluconazol, respectivamente, foram selecionados para análise de pontos de mutação na sequência do gene ERG11 através do sequenciamento dos produtos amplificados utilizando primers desenhados a partir da sequência do gene. A sequência do gene ERG11 do isolado 30 (resistente) apresentou um ponto de mutação e duas variações na sequência nucleotídica. A primeira, quando alinhada e comparada com a sequência do isolado 26 (sensível) e do gene de referência... / In the last decades, there was a considerable increase in invasive fungal infections of difficult treatment. Cryptococcosis has represented a significant cause of morbidity and mortality, especially among HIV positive individuals. It is a disease caused by encapsulated yeasts species, Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii, both species becoming the most common fungal agents to compromise the central nervous system (CNS). The availability of commercial antifungals is currently restricted and many of them are ineffective and toxic. In addition, there was the emergence of resistant strains to the current antifungals and this is an important complicating factor in treating these infections. In this study, the ERG11 gene that encodes the protein alpha Lanosterol 14-demethylase, target of fluconazole of serial clinical isolates of C. neoformans recovered from a patient and an isolate of C. gattii of a parrot, which showed higher MIC values (Minimum Inhibitory Concentration) for fluconazole was analyzed. To achieve this goal, the sequential clinical isolates 26, 27 and 30 of a patient from Rio de Janeiro, C. neoformans ATCC 90012 and the isolate of C. gattii of the parrot were selected. Isolates 26, 27 and 30 susceptible (S), intermediate (I) and resistant (R) in vitro, respectively, and the isolation of C. gattii were selected for analysis of mutation points in the ERG11 gene sequence by sequencing of amplified products using primers designed from the sequence of the gene. The ERG11 gene sequence of isolate 30 (resistant) showed a mutation point and two variations in the nucleotide sequence. The first, when aligned and compared with the sequence of isolate 26 (susceptible) and the reference gene was significant and the other two changes were silent. When the sequence was translated into Lanosterol 14-alpha demethylase protein, we found that the mutation led to an amino acid exchange... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Ana Marisa Fusco-Almeida / Coorientador: Paulo César Gomes / Banca: Claudia Vianna Maurer Morelli / Banca: Valeria Valente / Resumo: A criptococose é uma infecção fúngica sistêmica e oportunista, causada pelas leveduras capsuladas das espécies Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii, afetando tanto pacientes imunocompetentes quanto imunocomprometidos. Uma propriedade importante do gênero Cryptococcus é a capacidade de formação de biofilmes. A resistência dos biofilmes aos agentes antifúngicos traz a necessidade da busca de novas terapias. Desta forma, o nosso grupo vem trabalhando com moléculas antifúngicas derivadas de fontes naturais, como as chalconas, onde foi verificado que C. neoformans é sensível a algumas destas moléculas. Assim, o objetivo desse trabalho foi testar a 3'- chalcona como antifúngico contra C. gattii em situação planctônica e biofilme, como também a eficiência e toxicidade em modelos animais alternativos como Danio rerio (Zebrafish) e Galleria mellonella, propondo uma nova alternativa para o tratamento. In vitro, os resultados para a forma planctônica do fungo mostraram que a 3'- chalcona foi mais eficaz para a cepa 118, com concentração inibitória mínima (CIM) de 0,96 µg/mL e para a cepa 56990 de C. gattii, a molécula mostrou ação potente com CIM entre 1,95 e 3,90 µg/mL. No ensaio de formação do biofilme com as duas cepas, observou-se uma atividade metabólica crescente até 72 horas e uma biomassa e matriz extracelular que alcançou seu máximo nas 48 horas. Em seguida, foi feita a avaliação da atividade da 3'- chalcona contra a formação do biofilme maduro após 48 horas, apresenta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Criptococose is a fungal, systemic and opportunistic infection mainly caused by capsulated yeast of the species Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii, affecting immunocompetent and immunocompromised patients. An important property of the genus Cryptococcus is the biofilm formation, which can be considered a virulence factor and resistance. The resistance of biofilms to antifungal agents brings the need to search new therapies. Thus, our group has been working with antifungal molecules derived from natural sources such as chalcones, where it was found that C. neoformans is sensitive to some of these molecules. For this fact, the objective of this study was to test the 3'- chalcone as antifungal against C. gattii in planktonic and biofilm forms, as well as efficiency and toxicity in alternative animal models like Danio rerio (Zebrafish) and Galleria mellonella, proposing a new alternative for treatment. In vitro, the results for the planktonic form of the fungus showed that the 3'- chalcone was more effective for the 118 strain, the minimum inhibitory concentration (MIC) was 0.96 µg/mL. For the strain 56990 of C. gattii the molecule showed potent activity with MIC values between 1.95 and 3.90 µg/mL. Biofilm formation assay for both strains had an increased metabolic activity within 72 hours and a biomass and extracellular matrix which reached its maximum in 48 hours. Then, the evaluation of the activity of the 3'-chalcone against the formation of mature biofilm was made after 48 hours, showing inhibition at a concentration of 62.5 µg/mL for ATCC strain and 31.2 µg/mL against the isolated 118. Also, the growth of biofilm against to amphotericin B (AmB) was evaluated, obtained as a result of inhibition at all concentrations for the two strains and against fluconazole were resistant. In vivo, the results of toxicity in zebrafish embryos revealed... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maria José Soares Mendes Giannini / Banca: Benedito Barraviera / Banca: Paulo Inácio da Costa / Banca: Célia Maria de Almeida Soares / Banca: Clarice Queico Fujimura Leite / Resumo: Cryptococcus neoformans é patógeno importante, principalmente em pacientes imunocomprometidos. A principal porta de entrada deste patógeno é pela via respiratória, disseminando-se posteriormente e atingindo principalmente o sistema nervoso central, provocando a meningite criptocóccica. A primeira parte deste estudo teve como objetivos determinar, nos 106 isolados clínicos de C. neoformans obtidos de dois Estados (São Paulo e Rio de Janeiro), (1) as variedades e (2) os mating-types por PCR (Polymerase Chain Reaction), (3) analisar a diversidade genética por PCR-fingerprinting com a seqüência iniciadora específica para regiões microssatélite (GACA)4, (4) por RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA) com o iniciador 6 e (5) por PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) do gene da fosfolipase B (PLB1) digerido com a enzima de restrição AvaI e (6) determinar a sensibilidade a quatro antifúngicos (fluconazol, itraconazol, 5-fluorocitosina e anfotericina B) seguindo o método de referência (documento M27-A2) do CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute). A segunda parte teve como objetivo, analisar transcritos diferencialmente expressos durante a infecção pulmonar de C. neoformans, pela técnica de RDA (Representational Difference Analysis). Entre os 106 isolados, 104 foram identificados como C. neoformans e apenas dois foram C. gattii (=C. neoformans var. gattii), todos MATa. O tipo molecular VNI (C. neoformans var. grubii, sorotipo A) foi o mais prevalente entre os isolados (97/106), seguido do tipo VNII (C. neoformans var. grubii, sorotipo A) (7/106) e VGII (C. gattii, sorotipos B ou C) (2/106) quando analisados por PCR-fingerprinting e PCR-RFLP. Homogeneidade alta foi obtida com o iniciador (GACA)4, com a maioria dos isolados apresentando correlação em torno de 0,9. Os resultados do RAPD, por sua vez, revelaram maior heterogeneidade com número maior de perfis moleculares. / Abstract: Cryptococcus neoformans is an important pathogen, mainly in immunocompromised patients. The pathogen penetrates mainly by respiratory way, disseminate afterward and reach specially the central nervous system causing the cryptococcal meningitis. The first part of this study had the objective to determine, in the 106 clinical isolates of C. neoformans obtained from São Paulo and Rio de Janeiro State, (1) the varieties and (2) mating-types by PCR (Polymerase Chain Reaction), (3) analyze the genetic diversity by PCR-fingerprinting with specific primer to microsatellite regions (GACA)4, (4) by RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA) with primer 6 and (5) by PCR-RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) of the phospholipase B gene (PLB1) digested with restriction enzyme AvaI and (6) to determine the susceptibility to four antifungal (fluconazole, itraconazole, 5-flucytosine and amphotericin B) following the reference method (document M27-A2) from CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute). The second part had the goal to analyze differentially expressed transcription during pulmonary infection of C. neoformans, by RDA (Representational Difference Analysis) technique. Among 106 isolates, 104 were identified as C. neoformans and only two were C. gattii (=C. neoformans var. gattii), all MATa. The molecular type VNI (C. neoformans var. grubii, serotype A) was the most prevalent among the isolates (97/106), followed by VNII (C. neoformans var. grubii, serotype A) (7/106) and VGII (C. gattii, serotypes B ou C) (2/106) when analyzed by PCR-fingerprinting and PCR-RFLP. High homogeneity was obtained with the primer (GACA)4, with most of the isolates showing correlation around 0.9. By contrast, the RAPD analysis revealed more heterogeneous with more numbers of molecular profiles. / Doutor

Resumo: A criptococose tem emergido como importante infecção oportunista em pacientes imunossuprimidos e imunocompetentes causando principalmente a neurocriptococose. Cryptococcus neoformans, um dos agentes, é uma levedura capsulada comumente encontrada em infecções do sistema nervoso central em pacientes HIV positivos. No mercado há fármacos para o tratamento dessas infecções, porém problemas são verificados quanto ao espectro de ação, custos e efeitos adversos. As plantas são usadas na medicina por longa data constituindo-se de uma ótima alternativa para busca de substâncias que podem ser utilizadas na formulação de novos antifúngicos. Neste estudo foram avaliados vários extratos, frações e substâncias puras do projeto BIOTA frente à cepa ATCC de C. neoformans, bem como em isolados clínicos com perfil de sensível e resistente frente ao fluconazol. Também foi feita a padronização e aplicação da metodologia do "tabuleiro de xadrez" para verificação de atividade sinérgica, aditiva, indiferente e antagônica entre as frações de plantas de interesse, bem como a molécula pedalitina associada com outras substâncias de origem vegetal e com as drogas sintéticas fluconazol e anfotericina B. Os que apresentaram melhores concentrações inibitórias mínimas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cryptococcosis is a disease that has emerged as an important opportunistic infection in immunocompromised and immunocompetent patients mainly causing cryptococcal meningitis. Cryptococcus neoformans, one of the agents, is encapsulated yeast most commonly found in central nervous system infections in HIV patients. There are drugs on the marketplace for the treatment of these infections, but problems are related to spectrum of action, costs and adverse effects. Plants are used in medicine for a long time and they are a great alternative to look for substances that can be used to develop new antifungal agents. In this study we evaluated several extracts, fractions and pure substances from BIOTA project against the ATCC strain of C. neoformans, as well as clinical isolates with sensible and resistant profile to fluconazole. The standardization and application of the methodology of the chessboard technique was developed to verify synergistic, additive, indifferent and antagonistic activities among the fractions of the selected plants, and the molecule pedalitin associated with other natural compounds and the synthetic drugs fluconazole and amphotericin B. The substances that presented the best minimum inhibitory concentrations were selected to verify the fungi protein profile before and after contact with the plant substance and adhesion profile to cells (pneumocytes) A549. Among the plants studied, Pterogyne nitens, specie that belongs to the family Fabaceae, which has the active substance called pedalitin, presented a significant antifungal activity against the isolates of C. neoformans including resistant. Suspensions of C. neoformans with and without treatment with fluconazole and in contact with pedalitin were analyzed by SDS-PAGE and two-dimensional electrophoresis. These treatments revealed changes in the expression... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria José Soares Mendes Giannini / Coorientador: Ana Marisa Fusco Almeida / Banca: Maristela Pereira / Banca: Maysa Furlan / Mestre

Fungos patogênicos, como Cryptococcus neoformans e Candida albicans, são uma das mais frequentes causas de infecções oportunistas em todo o mundo, sendo capazes de sobreviver, proliferar e escapar de macrófagos, células de primeira linha da resposta imune de hospedeiros mamíferos. Macrófagos geralmente expõem o patógeno intracelular a um ambiente tóxico, caracterizado por pH ácido, presença de espécies reativas, como também de peptídeos antimicrobianos. Neste contexto, há uma competição entre o patógeno intracelular e o hospedeiro mamífero por nutrientes essenciais, como por exemplo, metais de transição. Cobre é um metal de transição essencial para a vida aeróbica, porém pode ser tóxico em altas concentrações e, devido a isto, diversos organismos desenvolveram mecanismos regulatórios para controlar suas concentrações. O objetivo deste trabalho foi avaliar a modulação da homeostase de cobre durante a interação entre macrófagos e células de C. neoformans ou C. albicans. Neste trabalho, foi possível demonstrar que a presença de cobre contribui para uma menor atividade fungicida de macrófagos infectados. Também, o pré-carregamento das células fúngicas com cobre alterou a sensibilidade de ambas leveduras patogênicas à atividade anti-fúngica. Além disso, foi demonstrado que a expressão de transportadores de cobre (CTR1 e ATP7A) e proteínas ligadoras de cobre (ceruloplasmina e metalotioneína 1) de macrófagos foram moduladas em resposta à infecção por estes fungos patogênicos. Entretanto, essa regulação pode envolver mecanismos mais complexos, como estratégias do patógeno para subverter a ação antimicrobiana de macrófagos. / Pathogenic yeasts, such as Cryptococcus neoformans and Candida albicans, are one of the most frequent causes of the opportunistic infections worldwide, being able to survive, proliferate and escape from macrophages, the first line cells engaged in the immune defense of the mammalian host. Macrophages generally expose the intracellular pathogen to a toxic environment, which is characterized by acid pH, presence of reactive species, as well the presence of antimicrobial peptides. In this context, there is a competition between intracellular pathogen and mammalian host for essential nutrients, such as transition metals. Copper is an essential transition metal for aerobic life, but can be toxic at high concentrations and, therefore, many organisms have evolved highly regulated mechanisms for controlling its concentration. In this work, we aim is evaluate a modulation of copper homeostasis during interaction between macrophages and C. neoformans or C. albicans cells. This work demonstrated that the presence of copper resulted in a lower fungicidal activity of infected macrophages. Also, the pre-loading of fungal cells with copper can alter the sensitivity of both pathogenic yeasts to an antifungal activity. In addition, we showed that the expression of macrophage copper transporters (CTR1 and ATP7A) and copper-binding proteins (ceruloplasmin and metallothionein 1) are modulated in response infection by pathogenic fungi. However, this regulation may involve more complex mechanisms, such as strategies of pathogen to subvert the antimicrobial action of macrophages.

nÃo hà / O aumento nos Ãltimos anos de indivÃduos imunocomprometidos, como portadores da SÃndrome da ImunodeficiÃncia Adquirida, de doenÃas malignas, transplantados e outros usuÃrios de terapias imunossupressoras, favorece o surgimento de infecÃÃes oportunistas, principalmente as de teor fÃngico, como a candidÃase e a criptococose. Apesar de a terapia antifÃngica atual ser eficiente na maioria dos casos, algumas vezes fazem-se necessÃrias novas drogas que atuem como alternativa ou como coadjuvantes no tratamento para potencializar o efeito dos antifÃngicos utilizados. As estatinas sÃo fÃrmacos hipolipemiantes mais prescritos mundialmente para doenÃas cardiovasculares. Entretanto, recentemente, tem sido descritos outros efeitos benÃficos destas drogas, como, por exemplo, o controle de infecÃÃes. Este trabalho teve como objetivo determinar a atividade antifÃngica in vitro das estatinas ante 51 cepas de Candida, sendo 16 de C. albicans, 11 de C. krusei, 12 de C. tropicalis e 12 de C. parapsilosis, e 25 cepas de Cryptococcus, sendo 12 de C. gattii e 13 de C. neoformans, por meio de testes de microdiluiÃÃo em caldo, segundo documento M27-A3 padronizado pelo CLSI. O intervalo de concentraÃÃo testado para pravastatina foi de 50 a 0,0977 mg/mL, para sinvastatina, 1 a 0,0020 mg/mL e para atorvastatina, 10 a 0,0200 mg/mL. Pravastatina inibiu 37 leveduras do gÃnero Candida apresentando concentraÃÃo inibitÃria mÃnima (CIM) na faixa de 1,56 a 6,25 mg /mL e as cepas restantes nÃo foram inibidas mesmo na maior concentraÃÃo testada (50 mg /mL), enquanto que sinvastatina e atorvastatina apresentaram atividade antifÃngica sobre todas as 51 cepas avaliadas, apresentando CIMs de 0,02 a 1 mg / mL e 0,04 a 5,00 mg / mL, respectivamente. Para o gÃnero Cryptococcus, apenas 4 cepas foram inibidas ante a pravastatina (CIM = 25 mg / mL), por outro lado, sinvastatina inibiu todas as 25 cepas (CIM = 0,06 a 1 mg / mL), e atorvastatina apenas 8 cepas (CIM = 0,62 a 2,5 mg / mL), sendo que as 17 restantes nÃo foram inibidas mesmo na maior concentraÃÃo testada ( ≥ 10 mg / mL). Foi determinada concentraÃÃo fungicida mÃnima (CFM) de pravastatina sobre 15 cepas do gÃnero Candida (CFM = 3,12 a 25 mg / mL), de sinvastatina sobre 34 cepas (CFM = 0,03 a 1 mg / mL), e de atorvastatina sobre 16 cepas (CFM = 0,04 a 0,31 mg / mL). Para o gÃnero Cryptococcus, das 25 cepas testadas, pravastatina exibiu CFM sobre apenas 3 cepas (CFM = 50 mg / mL), sinvastatina sobre 21 cepas (CFM = 0,12 a 1 mg / mL), e atorvastatina sobre 1 cepa (CFM = 1 mg / mL). Esta atividade inibitÃria in vitro de estatinas sobre espÃcies de Candida e Cryptococcus, abre uma perspectiva importante para a investigaÃÃo do possÃvel uso destas drogas com finalidade antifÃngica in vivo. / In the past years, fungal opportunistic infections, especially, candidiasis and cryptococcosis, have become more frequent because of the increase in the number of immunocompromised individuals, such as AIDS, transplant and cancer patients and those that are on immunosuppressive therapy. In spite of being effective, sometimes it is necessary to use new drugs as alternatives or as adjuvants in order to potentiate the effect of the classical antifungal therapy. Statins are the most prescribed hypolipemiant drugs worldwide for preventing cardiovascular diseases. However, other benefic effects for these drugs have been described, such as the control of infections. This work aimed at determining the antifungal activity of statins against Candida spp. and Cryptococcus spp. The minimum inhibitory concentrations (MICs) for three different statins (pravastatin, simvastatin and atorvastatin) were determined against 51 strains of Candida spp. (16 C. albicans, 11 C.krusei, 12 C. tropicalis and 12 C. parapsilosis) and 25 strains of Cryptococcus spp. (12 C. gattii and 13 C. neoformans), through broth microdilution assay, according to the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI - Document M27-A3). The concentration tested for pravastatin ranged from 50 to 0.0977 mg/mL, for simvastatin, it ranged from 1 to 0.0020 mg/mL and, for atorvastatin, it varied from 10 to 0.0200 mg/mL. Pravastatin inhibited 37 Candida strains, with MICs varying from 1.56 to 6.25 mg/mL and the remaining strains were not inhibited, even at the highest concentration tested (50 mg/mL). Simvastatin and atorvastatin, on the other hand, inhibited all 51 Candida strains evaluated, presenting MICs ranging from 0.02 to 1 mg/mL and from 0.04 to 5 mg/mL, respectively. Concerning Cryptococcus spp., only four strains were inhibited by pravastatin (MIC=25 mg/mL), while all 25 strains were inhibited by simvastatin (0.06≤MIC≤1 mg/mL) and eight were inhibited by atorvastatin (0.62≤MIC≤2.5 mg/mL) and the remaining 17 were not susceptible to the highest atorvastatin concentration tested (10 mg/mL). The minimum fungicidal concentrations (MFCs) for the tested statins were also determined. The MFC for pravastatin against Candida spp. was determined against 15 strains (3.12≤MIC≤25 mg/mL). The MFC values for simvastatin were determined for 34 strains of Candida spp. (0.03≤MFC≤1 mg/mL), while those for atorvastatin were determined against 16 strains (0.04≤MFC≤0,31 mg/mL). Concerning Cryptococcus spp., the 25 strains tested, MFC values for pravastatin were found against three strains (MFC=50 mg/mL), while those for simvastatin were determined against 21 strains (0.12≤MFC≤1 mg/mL) and those for atorvastatin were determined against one single strain (MFC=1 mg/mL). This in vitro inhibitory activity of statins against Candida spp. and Cryptococcus spp. creates an important perspective for the use of these drugs in vivo in order to control fungal infections.

Fungos patogênicos, como Cryptococcus neoformans e Candida albicans, são uma das mais frequentes causas de infecções oportunistas em todo o mundo, sendo capazes de sobreviver, proliferar e escapar de macrófagos, células de primeira linha da resposta imune de hospedeiros mamíferos. Macrófagos geralmente expõem o patógeno intracelular a um ambiente tóxico, caracterizado por pH ácido, presença de espécies reativas, como também de peptídeos antimicrobianos. Neste contexto, há uma competição entre o patógeno intracelular e o hospedeiro mamífero por nutrientes essenciais, como por exemplo, metais de transição. Cobre é um metal de transição essencial para a vida aeróbica, porém pode ser tóxico em altas concentrações e, devido a isto, diversos organismos desenvolveram mecanismos regulatórios para controlar suas concentrações. O objetivo deste trabalho foi avaliar a modulação da homeostase de cobre durante a interação entre macrófagos e células de C. neoformans ou C. albicans. Neste trabalho, foi possível demonstrar que a presença de cobre contribui para uma menor atividade fungicida de macrófagos infectados. Também, o pré-carregamento das células fúngicas com cobre alterou a sensibilidade de ambas leveduras patogênicas à atividade anti-fúngica. Além disso, foi demonstrado que a expressão de transportadores de cobre (CTR1 e ATP7A) e proteínas ligadoras de cobre (ceruloplasmina e metalotioneína 1) de macrófagos foram moduladas em resposta à infecção por estes fungos patogênicos. Entretanto, essa regulação pode envolver mecanismos mais complexos, como estratégias do patógeno para subverter a ação antimicrobiana de macrófagos. / Pathogenic yeasts, such as Cryptococcus neoformans and Candida albicans, are one of the most frequent causes of the opportunistic infections worldwide, being able to survive, proliferate and escape from macrophages, the first line cells engaged in the immune defense of the mammalian host. Macrophages generally expose the intracellular pathogen to a toxic environment, which is characterized by acid pH, presence of reactive species, as well the presence of antimicrobial peptides. In this context, there is a competition between intracellular pathogen and mammalian host for essential nutrients, such as transition metals. Copper is an essential transition metal for aerobic life, but can be toxic at high concentrations and, therefore, many organisms have evolved highly regulated mechanisms for controlling its concentration. In this work, we aim is evaluate a modulation of copper homeostasis during interaction between macrophages and C. neoformans or C. albicans cells. This work demonstrated that the presence of copper resulted in a lower fungicidal activity of infected macrophages. Also, the pre-loading of fungal cells with copper can alter the sensitivity of both pathogenic yeasts to an antifungal activity. In addition, we showed that the expression of macrophage copper transporters (CTR1 and ATP7A) and copper-binding proteins (ceruloplasmin and metallothionein 1) are modulated in response infection by pathogenic fungi. However, this regulation may involve more complex mechanisms, such as strategies of pathogen to subvert the antimicrobial action of macrophages.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Geovani Pereira Guimaraes Parte 1.pdf: 3398630 bytes, checksum: 81b670f436a4a8c1e3b9703c8749dc30 (MD5) Previous issue date: 2013-05-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fungal infections have become an issue of great impact around the world, and the Candida species and Cryptococcus neoformans are responsible for various clinical manifestations mainly in immunocompromised patients. The antifungal therapy is actually based in a few chemotherapeutic agents that present problems of efficacy and resistance. The thiophene derivatives molecules are related to various biological properties including antifungal activity. The 5CN05 molecule is a thiophene derivative which has in vitro antifungal activity and poor water solubility. Currently, great emphasis has been given to the incorporation of this kind of molecules in colloidal systems such as microemulsions (ME). The present study aimed to incorporate the 5CN05 molecule in a ME as well as perform the physicochemical and rheological characterization of the formulations and evaluate the antifungal activity against Candida species and Cryptococcus neoformans. Were evaluated two methods to incorporate the 5CN05. For morphology characterization of the MEs were used the methods of polarized light microscopy (MLP), differential scanning calorimetry (DSC) and transmission electron microscopy (TEM). The rheological studies evaluated the flow behavior (flow tests) and the viscoelastic behavior (oscillatory tests) of the MEs. The minimum inhibitory concentration (MIC) was determined using the microdilution method indicated by the Clinical and Laboratory Standards Institute, using amphotericin B as a control. The developed formulation consists of LAS® (35.3%), Plurol Oleique® (17.5%), isopropyl myristate (5.9%) and water (41.2%). Using the techniques of MLP, DSC and TEM was possible to confirm the structure of the ME system as oil in water (O/W) droplets. The incorporation method by ultrasonic homogenization was effective. Rheologically, the ME-5CN05 was characterized as a pseudoplastic non-newtonian fluid, showing viscoelasticity and elastic solid behavior. The evaluated formulations exhibited physicochemical properties that allow its use by the topical route. The 5CN05 showed moderate or weak antifungal activity against Candida species (270-540 μg.mL-1) and good activity against C. neoformans (17 μg.mL-1). The Candida yeasts showed sensitivity to the ME-5CN05 (70-140 μg.mL-1) and C. neoformans showed MIC of 2.2 μg.mL-1. The results of this work show to be promising since it may represent a therapeutic alternative against C. neoformans. / As infecções fúngicas têm se tornado um problema de grande incidência em todo o mundo, sendo as leveduras do gênero Candida e Cryptococcus neoformans responsáveis por diversas manifestações clínicas principalmente em pacientes imunodeprimidos. A terapêutica antifúngica baseia-se atualmente em poucos agentes quimioterápicos que apresentam problemas de eficácia e resistência. Os compostos derivados do tiofeno estão relacionados a várias propriedades biológicas, incluindo atividade antifúngica. A 5CN05 é uma molécula derivada do tiofeno que apresenta atividade antifúngica in vitro e baixa solubilidade. Atualmente, tem-se dado ênfase a incorporação deste tipo de moléculas em sistemas coloidais como as microemulsões (ME). O presente trabalho teve por objetivo incorporar o 5CN05 em ME, bem como realizar caracterização físico-química e reológica das formulações e avaliar a atividade antifúngica contra espécies de Candida e Cryptococcus neoformans. Foram avaliadas duas metodologias de incorporação do 5CN05. Para caraterização da estrutura foram utilizados os métodos de microscopia de luz polarizada (MLP), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os estudos reológicos avaliaram o comportamento de escoamento (testes de escoamento), e o comportamento viscoelástico (testes oscilatórios) dos sistemas ME. A concentração inibitória mínima (CIM) foi determinada segundo o método da microdiluição indicado pelo Clinical and Laboratory Standards Institute, usando a anfotericina B como controle. A formulação desenvolvida foi constituída por LAS® (35,3%), Plurol Oleique® (17,5%), miristato de isopropila (5,9%) e água (41,2%). Através das análises de MLP, DSC e MET foi possível confirmar a estruturação do sistema como ME do tipo óleo em água (O/A). O método de incorporação do 5CN05 por homogeneização em ultrassom mostrou-se eficiente. Reologicamente, a ME-5CN05 foi caracterizada como um fluido não-newtoniano pseudoplástico, apresentando viscoelasticidade e comportamento de sólido elástico. As formulações avaliadas apresentaram características fisico-químicas que possibilitam o seu uso pela via tópica. O 5CN05 mostrou moderada ou fraca atividade antifúngica contra espécies de Candida (270-540 μg.mL-1) e boa atividade contra C. neoformans (17 μg.mL-1). As leveduras de Candida apresentaram sensibilidade ao produto ME-5CN05 (70 140 μg.mL-1) e C. neoformans apresentou CIM de 2.2 μg.mL-1. Os resultados do presente trabalho mostram-se promissores uma vez que o mesmo possa vir a representar uma alternativa terapêutica contra C. neoformans.

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Therefore, the research of natural compounds and derivatives of natural products has been relevant in recent years, due to their relevance in the discovery of new drugs, in addition to which the association of drugs or compounds with different mechanisms of action has been used as an alternative in conventional therapy. We evaluated the mechanisms of action and antifungal effect of natural compounds, curcumin and morin, on Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii isolates. The antifungal activity was determined across the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicide (MFC). Polyphenols showed MICs ranging from 2 to 256 μg/mL. The compounds showed a synergistic interaction in 30% (6/20) and 15% (3/20) of the isolates when dealing with morin and curcumin, respectively, associated with fluconazole. In the interaction with amphotericin B morin presented synergism in 70% (14/20) of the isolates. Both compounds did not exhibit antagonism in any of the combinations. Changes in fungal cell morphology were observed, and in contact with red blood cells, presented low toxicity. The mechanisms of action revealed that both polyphenols act on the membrane of the fungal cell, inhibiting the synthesis of ergosterol and causing damage to it. These results demonstrate the potential of the compounds as natural bioactives, with great impact on the discovery of new drugs and their efficacy to be used in the treatment of fungal infections. / A Criptococose é uma doença fúngica causada por leveduras pertencentes ao complexo Cryptococus neoformans. O arsenal antifúngico disponível para o tratamento dessa doença ainda é restrito e está relacionado à elevada toxicidade e efeitos colaterais de alguns fármacos, causando grande prejuízo aos pacientes Neste contexto, se faz necessário descobrir novos bioativos para debelar as infecções e reduzir os efeitos adversos. As plantas apresentam rica fonte de metabólitos secundários bioativos como taninos, terpenóides, saponinas, alcalóides, flavonoides e outros compostos, registrados com expressiva propriedade antimicrobiana. Portanto, a pesquisa de compostos naturais e derivados de produtos naturais tem sido pertinente nos últimos anos, devido à sua relevância na descoberta de novos medicamentos, além do que, a associação de fármacos ou compostos, com diferentes mecanismos de ação tem sido utilizada como alternativa na terapia convencional. Nós avaliamos os mecanismos de ação e o efeito antifúngico dos compostos naturais, curcumina e morina, sobre isolados de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii. A atividade antifúngica foi averiguada através da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e fungicida mínima (CFM). Os polifenóis, apresentaram CIMs que variaram de 2 a 256 μg/mL. Os compostos apresentaram interação sinérgica em 30% (6/20) e 15%(3/20) dos isolados se tratando da morina e curcumina, respectivamente, associada ao fluconazol. Na interação com a anfotericina B a morina apresentou sinergismo em 70% (14/20) dos isolados. Ambos os compostos não apresentaram antagonismo em nenhuma das combinações. Alterações na morfologia da célula fúngica foram observadas, e em contato com as hemácias, apresentaram baixa toxicidade. Os ensaios de mecanismos de ação revelaram que ambos os polifenóis atuam na membrana da célula fúngica inibindo a síntese de ergosterol e causando danos a mesma. Estes resultados demonstram o potencial dos compostos como bioativos naturais, apresentando grande impacto na descoberta de novos fármacos e sua eficácia para serem utilizados no tratamento de infecções fúngicas.

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