Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis that affects humans and animals, and it is caused by dimorphic melanized fungi belonging to the genus Sporothrix. Sporotrichosis is mainly acquired by traumatic implantation of the fungus into the dermis through scratches inflicted by domestic animals or by handling plants. This study approaches: a) the in vitro susceptibility of Sporothrix schenckii complex species to photodynamic inactivation using methylene blue as a photosensitizer and laser as the light source; b) the combination of amphotericin B plus posaconazole in a murine model of systemic infection by S. brasiliensis and S. schenckii sensu stricto, seeking to enhance the treatment of disseminated sporotrichosis; c) the interference of fungal melanin in the in vitro susceptibility of S. brasiliensis and S. schenckii sensu stricto to amphotericin B and itraconazole. In the photodynamic therapy study we have applied methylene blue as a photosensitizing agent and Light emitting diode (InGaAlP) against Sporothrix schenckii complex species in an in vitro assay. The viability of the conidia was determined through the counting of colony forming units. The activity of amphotericin B and posaconazole alone or in combination was evaluated by using a microdilution checkerboard method. For the in vivo study, OF-1 mice were intravenously (i.v.) infected with a lethal inoculum of 2 x 107 CFU/animal. Two strains of S. brasiliensis and two of S. schenckii were tested. Animals received amphotericin i.v. at suboptimal dose i.e., 0.3 mg/kg, in combination with oral posaconazole at 2.5 mg/kg, 5 mg/kg or 10 mg/kg BID. Results were compared with their respective monotherapies and efficacy was evaluated by prolongation of survival and reduction of tissue burden in spleen and liver. In the study of the interference of melanin in the susceptibility of S. brasiliensis and S. schenckii sensu stricto, yeast cells were cultivated in minimal medium with or without L-DOPA in order to induce the production of melanin. Microdilution and time-kill methods were used to determine the antifungal activity against yeast cells with different amounts of melanin. The laser light (InGaAlP) together with a methylene blue photosensitizer were able to significantly reduce the growth of all the tested Sporothrix strains. In vitro data demonstrated a synergistic effect of the combination and although posaconazole alone was effective against sporotrichosis, efficacy was increased when combined with amphotericin B. The maximum efficacy of the combinations was obtained with posaconazole 5 mg/kg. The killing assay showed that melanization protected isolates within the Sporothrix schenckii complex from amphotericin B, particularly in the lower concentrations tested. The conclusions of the present study are: a) the in vitro inhibition of Sporothrix spp. isolates by laser light deserves in vivo experimental and clinical studies since it may be a promising treatment for cutaneous and subcutaneous sporotrichosis; b) posaconazole in combination with suboptimal doses of amphotericin B could be an option in the treatment of disseminated sporotrichosis especially when itraconazole or amphotericin B at optimal doses are contraindicated; c) combination studies of amphotericin B with inhibitors of melanin are required in order to avoid this effect. / A esporotricose é uma micose subcutânea que afeta homens e animais, e é causada por fungos dimórficos melanizados pertencentes ao gênero Sporothrix. Pode ser principalmente adquirida por implantação traumática do fungo na derme através da arranhadura de animais domésticos ou manipulação de plantas contaminadas. O presente estudo investigou: a) a suscetibilidade in vitro de espécies do Complexo Sporothrix schenckii à inativação fotodinâmica; b) a combinação de anfotericina B e posaconazol em modelo murino de infecção sistêmica por S. brasiliensis e S. schenckii stricto sensu, buscando melhorar o tratamento da esporotricosse disseminada; c) a interferência da melanina fúngica na suscetibilidade in vitro de S. brasiliensis e S. schenckii stricto sensu à anfotericina B e itraconazol. No estudo da terapia fotodinâmica foi aplicado azul de metileno como fotossensibilizador e emissão de luz diiodo (InGaAlP) frente espécies do complexo Sporothrix schenckii em ensaio in vitro. A viabilidade dos conídios foi determinada através de contagem de unidades formadoras de colônia (UFC). A atividade da anfotericina B e posaconazol sozinhos ou combinados foi avaliada segundo a técnica de microdiluição em caldo e técnica de checkerboard. No estudo in vivo, camundongos OF-1 foram infectados com um inóculo de 2 x 107 UFC/animal. Foram utilizadas duas cepas de S. brasiliensis e duas cepas de S. schenckii. Os animais receberam doses de 0.3 mg/kg de anfotericina B em combinação com 2.5 mg/kg e 5 mg/kg de posaconazol. Os resultados foram comparados com as respectivas monoterapias e a eficácia foi avaliada através do prolongamento da sobrevivência e redução da carga fúngica no fígado e baço. No estudo da interferência da melanina na suscetibilidade de S. brasiliensis e S. schenckii stricto sensu à anfotericina B e itraconazol, células leveduriformes foram cultivadas em meio mínimo com e sem L-DOPA. Métodos de microdiluição e tempo de morte foram utilizados para determinar a atividade dos antifúngicos frente às células com diferentes quantidades de melanina. A luz laser (InGaAlP) em conjunto com o azul de metileno foram capazes de reduzir significativamente o crescimento de todas as cepas de Sporothrix testadas. Os dados in vitro demonstraram um efeito sinérgico da combinação de posaconazol e anfotericina B, e, apesar de o posaconazol 5 mg/kg sozinho apresentar eficácia contra a esporotricose, teve sua eficiência aumentada quando combinado com anfotericina B 0,3 mg/kg. A técnica de tempo de morte mostrou que a melanização protegeu os isolados do complexo Sporothrix schenckii da anfotericina B, particularmente na concentração mais baixa testada. Desta forma, as conclusões do presente estudo são: a) a inibição fotodinâmica in vitro de isolados de Sporothrix merece estudos experimentais e clínicos, uma vez que pode ser um tratamento promissor para a esporotricose cutânea e subcutânea; b) o posaconazol em combinação com dose baixa de anfotericina B pode ser uma opção para o tratamento de esporotricose disseminada, especialmente quando itraconazol e anfotericina B são contraindicados; c) estudos de combinação de anfotericina B com inibidores de melanina são necessários a fim de evitar o efeito protetor da melanina contra as defesas do organismo e contra antifúngicos.

O complexo Sporothrix schenckii reúne espécies etiologicamente relacionadas à esporotricose, uma micose que pode acometer seres humanos e animais. Foi realizada a identificação fenotípica e molecular de 85 isolados provenientes de quatro estados brasileiros (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo). Foram pesquisadas a produção de enzimas, o perfil de inibição por leveduras killer, a suscetibilidade aos antifúngicos comerciais e aos extratos de plantas. Os isolados foram identificados como S. schenckii, S. brasiliensis e S. globosa, com predomínio de S. schenckii. Houve discordância de 37,7% entre a identificação das espécies do complexo S. schenckii utilizando metodologias fenotípicas e genotípicas. Entre os antifúngicos testados, a terbinafina foi o fármaco mais ativo; seguido por cetoconazol e itraconazol, enquanto fluconazol e voriconazol foram os menos ativos. Cinco isolados fúngicos foram detectados como resistentes ao itraconazol, sendo um S. globosa e quatro S. schenckii. Não houve diferença nos perfis de suscetibilidade aos antifúngicos entre as espécies do complexo Sporothrix schenckii. Entre os extratos de origem vegetal, o mais ativo foi o proveniente de Pterocaulon polystachyum, mostrando que o uso popular das plantas reforça a importância de pesquisas etnofarmacológicas, abrindo a possibilidade de encontrar novos agentes antifúngicos clinicamente eficazes. Doze das 18 leveduras killer avaliadas apresentaram atividade frente a todos os isolados do complexo S. schenckii estudados. No entanto, não houve diferença na suscetibilidade as toxinas entre as espécies de Sporothrix. Todos os isolados produziram desoxiribonuclease, urease e proteinase. Atividade fosfolipase e esterase foi detectada em 83 (97,6%) e 80 (94,1%), respectivamente, dos isolados testados. Todas as amostras do complexo S. schenckii produziram, pelo menos, quatro das enzimas avaliadas, e 78 (91,8%) dos isolados produziram todas as enzimas analisadas no estudo. No entanto, não foi possível diferenciar as espécies de Sporothrix baseado no perfil enzimático. Entre as enzimas extracelulares avaliadas nos isolados do complexo S. schenckii, desoxiribonuclease e esterase foram produzidas em maior quantidade, podendo vir a ser um fator de virulência. Além disso, o caldo Sabouraud dextrose mostrou potencial para ser usado na avaliação in vitro da atividade antifúngica frente ao complexo S. schenckii. / The Sporothrix schenckii complex combines species etiologically related to sporotrichosis, a mycosis which can affect humans and animals. The phenotypic and genotypic identification of 85 strains from four Brazilian States (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul and São Paulo) was performed. The enzymatic production, profile of inhibition by killer yeasts, susceptibility to marketed antifungal and to plant extracts were surveyed. The isolates were identified as S. schenckii, S. brasiliensis and S. globosa, with the predominance of S. schenckii. There was 37.7% disagreement regarding the species classification using phenotypic and genotypic methodologies. Among the tested antifungals, terbinafine was the most active drug, followed by ketoconazole and itraconazole, while fluconazole and voriconazole were the least active ones. Five isolates - one S. globosa and four S. schenckii - were resistent to itraconazole. There was no difference as to the profiles of the susceptibility to the antifungal agents among the Sporothrix species. The most active vegetal extract was from Pterocaulon polystachyum, showing that the popular use of these plants reinforces the importance of ethnopharmacological researches, with the possibility of finding new clinically effective antifungal agents. Twelve out of the 18 evaluated killer yeasts showed activity against all the tested strains of the S. schenckii complex. However, there was no difference in susceptibility to the toxins among the Sporothrix species complex. All the isolates were desoxiribonuclease, urease and proteinase positive. Phospholipase and esterase activities were detected in 83 (97.6%) and 80 (94.1%), respectively, among the isolates evaluated. All the S. schenckii complex strains produced at least four of the evaluated enzymes, and 78 (91.8%) of the isolates produced all the enzymes analyzed in the study. However, it is not possible to differentiate the Sporothrix species based on their enzymatic profile. Among the extracellular enzymes evaluated in the S. schenckii complex isolates, desoxiribonuclease and esterase were the most prominent ones, and their production may be a virulence factor. Furthermore, the Sabouraud dextrose broth showed potential to be used in the in vitro evaluation of the antifungal activity against the S. schenckii complex.

O complexo Sporothrix schenckii reúne espécies etiologicamente relacionadas à esporotricose, uma micose que pode acometer seres humanos e animais. Foi realizada a identificação fenotípica e molecular de 85 isolados provenientes de quatro estados brasileiros (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo). Foram pesquisadas a produção de enzimas, o perfil de inibição por leveduras killer, a suscetibilidade aos antifúngicos comerciais e aos extratos de plantas. Os isolados foram identificados como S. schenckii, S. brasiliensis e S. globosa, com predomínio de S. schenckii. Houve discordância de 37,7% entre a identificação das espécies do complexo S. schenckii utilizando metodologias fenotípicas e genotípicas. Entre os antifúngicos testados, a terbinafina foi o fármaco mais ativo; seguido por cetoconazol e itraconazol, enquanto fluconazol e voriconazol foram os menos ativos. Cinco isolados fúngicos foram detectados como resistentes ao itraconazol, sendo um S. globosa e quatro S. schenckii. Não houve diferença nos perfis de suscetibilidade aos antifúngicos entre as espécies do complexo Sporothrix schenckii. Entre os extratos de origem vegetal, o mais ativo foi o proveniente de Pterocaulon polystachyum, mostrando que o uso popular das plantas reforça a importância de pesquisas etnofarmacológicas, abrindo a possibilidade de encontrar novos agentes antifúngicos clinicamente eficazes. Doze das 18 leveduras killer avaliadas apresentaram atividade frente a todos os isolados do complexo S. schenckii estudados. No entanto, não houve diferença na suscetibilidade as toxinas entre as espécies de Sporothrix. Todos os isolados produziram desoxiribonuclease, urease e proteinase. Atividade fosfolipase e esterase foi detectada em 83 (97,6%) e 80 (94,1%), respectivamente, dos isolados testados. Todas as amostras do complexo S. schenckii produziram, pelo menos, quatro das enzimas avaliadas, e 78 (91,8%) dos isolados produziram todas as enzimas analisadas no estudo. No entanto, não foi possível diferenciar as espécies de Sporothrix baseado no perfil enzimático. Entre as enzimas extracelulares avaliadas nos isolados do complexo S. schenckii, desoxiribonuclease e esterase foram produzidas em maior quantidade, podendo vir a ser um fator de virulência. Além disso, o caldo Sabouraud dextrose mostrou potencial para ser usado na avaliação in vitro da atividade antifúngica frente ao complexo S. schenckii. / The Sporothrix schenckii complex combines species etiologically related to sporotrichosis, a mycosis which can affect humans and animals. The phenotypic and genotypic identification of 85 strains from four Brazilian States (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul and São Paulo) was performed. The enzymatic production, profile of inhibition by killer yeasts, susceptibility to marketed antifungal and to plant extracts were surveyed. The isolates were identified as S. schenckii, S. brasiliensis and S. globosa, with the predominance of S. schenckii. There was 37.7% disagreement regarding the species classification using phenotypic and genotypic methodologies. Among the tested antifungals, terbinafine was the most active drug, followed by ketoconazole and itraconazole, while fluconazole and voriconazole were the least active ones. Five isolates - one S. globosa and four S. schenckii - were resistent to itraconazole. There was no difference as to the profiles of the susceptibility to the antifungal agents among the Sporothrix species. The most active vegetal extract was from Pterocaulon polystachyum, showing that the popular use of these plants reinforces the importance of ethnopharmacological researches, with the possibility of finding new clinically effective antifungal agents. Twelve out of the 18 evaluated killer yeasts showed activity against all the tested strains of the S. schenckii complex. However, there was no difference in susceptibility to the toxins among the Sporothrix species complex. All the isolates were desoxiribonuclease, urease and proteinase positive. Phospholipase and esterase activities were detected in 83 (97.6%) and 80 (94.1%), respectively, among the isolates evaluated. All the S. schenckii complex strains produced at least four of the evaluated enzymes, and 78 (91.8%) of the isolates produced all the enzymes analyzed in the study. However, it is not possible to differentiate the Sporothrix species based on their enzymatic profile. Among the extracellular enzymes evaluated in the S. schenckii complex isolates, desoxiribonuclease and esterase were the most prominent ones, and their production may be a virulence factor. Furthermore, the Sabouraud dextrose broth showed potential to be used in the in vitro evaluation of the antifungal activity against the S. schenckii complex.

O complexo Sporothrix schenckii reúne espécies etiologicamente relacionadas à esporotricose, uma micose que pode acometer seres humanos e animais. Foi realizada a identificação fenotípica e molecular de 85 isolados provenientes de quatro estados brasileiros (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul e São Paulo). Foram pesquisadas a produção de enzimas, o perfil de inibição por leveduras killer, a suscetibilidade aos antifúngicos comerciais e aos extratos de plantas. Os isolados foram identificados como S. schenckii, S. brasiliensis e S. globosa, com predomínio de S. schenckii. Houve discordância de 37,7% entre a identificação das espécies do complexo S. schenckii utilizando metodologias fenotípicas e genotípicas. Entre os antifúngicos testados, a terbinafina foi o fármaco mais ativo; seguido por cetoconazol e itraconazol, enquanto fluconazol e voriconazol foram os menos ativos. Cinco isolados fúngicos foram detectados como resistentes ao itraconazol, sendo um S. globosa e quatro S. schenckii. Não houve diferença nos perfis de suscetibilidade aos antifúngicos entre as espécies do complexo Sporothrix schenckii. Entre os extratos de origem vegetal, o mais ativo foi o proveniente de Pterocaulon polystachyum, mostrando que o uso popular das plantas reforça a importância de pesquisas etnofarmacológicas, abrindo a possibilidade de encontrar novos agentes antifúngicos clinicamente eficazes. Doze das 18 leveduras killer avaliadas apresentaram atividade frente a todos os isolados do complexo S. schenckii estudados. No entanto, não houve diferença na suscetibilidade as toxinas entre as espécies de Sporothrix. Todos os isolados produziram desoxiribonuclease, urease e proteinase. Atividade fosfolipase e esterase foi detectada em 83 (97,6%) e 80 (94,1%), respectivamente, dos isolados testados. Todas as amostras do complexo S. schenckii produziram, pelo menos, quatro das enzimas avaliadas, e 78 (91,8%) dos isolados produziram todas as enzimas analisadas no estudo. No entanto, não foi possível diferenciar as espécies de Sporothrix baseado no perfil enzimático. Entre as enzimas extracelulares avaliadas nos isolados do complexo S. schenckii, desoxiribonuclease e esterase foram produzidas em maior quantidade, podendo vir a ser um fator de virulência. Além disso, o caldo Sabouraud dextrose mostrou potencial para ser usado na avaliação in vitro da atividade antifúngica frente ao complexo S. schenckii. / The Sporothrix schenckii complex combines species etiologically related to sporotrichosis, a mycosis which can affect humans and animals. The phenotypic and genotypic identification of 85 strains from four Brazilian States (Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul and São Paulo) was performed. The enzymatic production, profile of inhibition by killer yeasts, susceptibility to marketed antifungal and to plant extracts were surveyed. The isolates were identified as S. schenckii, S. brasiliensis and S. globosa, with the predominance of S. schenckii. There was 37.7% disagreement regarding the species classification using phenotypic and genotypic methodologies. Among the tested antifungals, terbinafine was the most active drug, followed by ketoconazole and itraconazole, while fluconazole and voriconazole were the least active ones. Five isolates - one S. globosa and four S. schenckii - were resistent to itraconazole. There was no difference as to the profiles of the susceptibility to the antifungal agents among the Sporothrix species. The most active vegetal extract was from Pterocaulon polystachyum, showing that the popular use of these plants reinforces the importance of ethnopharmacological researches, with the possibility of finding new clinically effective antifungal agents. Twelve out of the 18 evaluated killer yeasts showed activity against all the tested strains of the S. schenckii complex. However, there was no difference in susceptibility to the toxins among the Sporothrix species complex. All the isolates were desoxiribonuclease, urease and proteinase positive. Phospholipase and esterase activities were detected in 83 (97.6%) and 80 (94.1%), respectively, among the isolates evaluated. All the S. schenckii complex strains produced at least four of the evaluated enzymes, and 78 (91.8%) of the isolates produced all the enzymes analyzed in the study. However, it is not possible to differentiate the Sporothrix species based on their enzymatic profile. Among the extracellular enzymes evaluated in the S. schenckii complex isolates, desoxiribonuclease and esterase were the most prominent ones, and their production may be a virulence factor. Furthermore, the Sabouraud dextrose broth showed potential to be used in the in vitro evaluation of the antifungal activity against the S. schenckii complex.