CAETANO, Erica Pacheco. Efeito inibitório in vitro de ciprofloxacina isolada e em combinação com antifúngicos frente a Coccidioides posadasii e histoplasma capsulatum var. capsulatum. 2010. 131 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2010 / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2012-01-04T16:03:22Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_epcaetano.pdf: 2722032 bytes, checksum: 8a97fd1a7318aff3175fd4c40d1a04a7 (MD5) / Approved for entry into archive by Eliene Nascimento(elienegvn@hotmail.com) on 2012-02-02T16:22:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_epcaetano.pdf: 2722032 bytes, checksum: 8a97fd1a7318aff3175fd4c40d1a04a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-02T16:22:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_epcaetano.pdf: 2722032 bytes, checksum: 8a97fd1a7318aff3175fd4c40d1a04a7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coccidioidomycosis and histoplasmosis are systemic mycoses that occur in humans and other animals and are caused by the dimorphic fungi Coccidioides posadasii and Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectively. They are considered important deep mycoses that can lead to several secondary complications. In the past years, the improvement of the techniques applied in mycological diagnosis and the increase in the occurrence of immunocompromising diseases have caused a great impact in the incidence of deep and opportunistic mycoses in the world. In spite of the existence of effective antifungal therapy against coccidioidomycosis and histoplasmosis, the pursue of new drugs to treat theses diseases is necessary. Ciprofloxacin is a classic antibacterial drug that belongs to the group of fluoroquinolones, which inhibit the catalytic activity of DNA gyrase and topoisomerase IV, which are essential in bacterial DNA replication and transcription. Some studies have shown that ciprofloxacin can act on fungal DNA gyrase. Thus, the present study aimed at evaluating the in vitro inhibitory effect of ciprofloxacin (CIP), when associated with amphotericin B (AMB), itraconazole (ITC), voriconazole (VRC) or caspofungina (CAS), on C. posadasii and H. capsulatum var. capsulatum. Sixteen strains of C. posadasii in the filamentous phase and 16 and 9 strains of H. capsulatum in the filamentous and yeast-like phase, respectively, were used. Broth macrodilution and microdilution assays were performed, as described in the documents M38-A and M27-A2, respectively, of the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI). Drug interaction was analyzed by calculating the fractional inhibitory concentration index (FICI), which is defined as the sum of the ratios between the minimal inhibitory concentration (MIC) of each combined drug and the MIC of the same drug isolatedly. Values of FICI smaller or equal to 0.5 indicate the occurrence of synergy. Concerning the isolates of C. posadasii, synergistic interactions were observed for all combinations, especially for the associations of CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with ITC (0.0078≤CIM≤0.125 ug mL-1) (n=13/16), CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with VRC (0.0078≤CIM≤0.0312 ug mL-1) (n=13/16) and CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with CAS (2≤CIM≤8 ug mL-1) (n=14/16). For the isolates of H. capsulatum in the filamentous phase synergistic interactions were also observed for all combinations, with emphasis to the associations of CIP (3.906≤CIM≤62.5 ug mL-1) with ITC (0.00006≤CIM≤0.0078 ug mL-1) (n=14/16) and CIP (31.25≤CIM≤125 ug mL-1) with VRC (0.0156≤CIM≤0.125 ug mL-1) (n=16/16). For H. capsulatum in yeast-like phase, few synergistic interactions were observed for the tested drug combinations. None of the tested combinations presented antagonism. The obtained data may point at a new alternative for the treatment of coccidioidomycosis and histoplasmosis. Thus, it is necessary to investigate the mechanisms of action of these drug combinations on the fungal cellular metabolism and to perform in vivo experiments to confirm the relevance of these findings. / A coccidioidomicose e a histoplasmose são micoses sistêmicas que acometem o homem e animais, causadas por espécies de fungos dimórficos, com ênfase para Coccidioides posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectivamente. São consideradas doenças profundas importantes, podendo culminar em diversas complicações secundárias. Nos últimos anos, a melhoria dos métodos de diagnóstico micológico e o aumento da ocorrência de doenças imunossupressoras causaram grande impacto na incidência das micoses profundas e oportunistas no mundo. Apesar da existência de terapias eficazes com antifúngicos contra a coccidioidomicose e a histoplasmose, a busca por novas drogas para o tratamento destas doenças se faz necessária. Ciprofloxacina é uma droga antibacteriana clássica do grupo das fluoroquinolonas, que inibe a atividade catalítica da DNA girase e topoisomerase IV, essenciais na replicação e transcrição do DNA bacteriano. Estudos verificaram que ciprofloxacina pode atuar na DNA girase dos fungos. Assim, o presente estudo visou avaliar o efeito inibitório in vitro de ciprofloxacina (CIP) isolada e em combinação com os antifúngicos anfotericina B (AMB), itraconazol (ITC), voriconazol (VRC) e caspofungina (CAS) frente à C. posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum. Foram utilizados 16 cepas de C. posadasii na fase filamentosa, 16 cepas de H. capsulatum var. capsulatum na fase filamentosa e 9 cepas de H. capsulatum var. capsulatum na fase leveduriforme. O estudo foi conduzido em ensaio de macrodiluição e microdiluição em caldo, descritos nos documentos M-38A e M-27A2, padronizados pelo Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), sendo utilizados para C. posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectivamente. A interação das drogas foi analisada através do cálculo do Índice da Concentração Inibitória Fracionária (FICI), definido como a soma das relações entre a concentração inibitória mínima (CIM) de cada droga em combinação e a CIM da mesma droga isolada, considerando os valores menores ou iguais a 0,5 indicativos de sinergismo. Com relação às cepas de C. posadasii, foram observadas interações sinérgicas em todas as combinações, com destaque para as associações de CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com ITC (0,0078≤CIM≤0,125 ug mL-1) (n=13/16), CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com VRC (0,0078≤CIM≤0,0312 ug mL-1) (n=13/16) e CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com CAS (2≤CIM≤8 ug mL-1) (n=14/16). Para as cepas de H. capsulatum na fase filamentosa, também foram observadas interações sinérgicas em todas as combinações, com destaque para as associações de CIP (3,906≤CIM≤62,5 ug mL-1) com ITC (0,00006≤CIM≤0,0078 ug mL-1) (n=14/16) e CIP (31,25≤CIM≤125 ug mL-1) com VRC (0,0156≤CIM≤0,125 ug mL-1) (n=16/16). No tocante às cepas de H. capsulatum na fase leveduriforme, foram observadas poucas interações sinérgicas nas combinações de drogas testadas. Nenhuma das associações de drogas testadas apresentou antagonismo. Os dados obtidos apontam uma nova alternativa para o tratamento da coccidioidomicose e da histoplasmose, sendo necessários novos estudos que visem investigar os mecanismos de ação dessas combinações de drogas no metabolismo celular fúngico, bem como o delineamento de experimentos in vivo para confirmar a significância desses achados.

As infecções causadas por bactérias e fungos são muito comuns e a resistência adquirida aos antibióticos disponíveis tem se tornado frequente, mostrando a necessidade de constantes pesquisas e investimentos em novos fármacos antimicrobianos eficazes. Dentre as alternativas de prospecção de novos fármacos, os produtos naturais se destacam como fontes de substâncias ativas, novos modelos moleculares e matérias-primas com padrões moleculares singulares e inovadores. Como parte de um projeto de bioprospecção e planejamento de novas substâncias bioativas, o gênero Rheedia foi eleito como fonte de benzofenonas polipreniladas a serem utilizadas como substratos para obtenção de novos derivados com perfil antibacteriano otimizado e estudos de relação estrutura-atividade (REA). O objetivo deste trabalho foi sintetizar novos derivados da guttiferona-A (LFQM-78), uma benzofenona natural, realizando modificações das características de hidro/lipofilicidade através da inserção de grupos substituintes nas hidroxilas fenólicas visando à otimização do perfil de atividade antimicrobiana desta substância. Os derivados sintetizados foram avaliados quanto a sua ação contra um amplo espectro de bactérias Gram-positivas, Gram-negativas e fungos. As espécies microbianas mais sensíveis a os compostos testados foram as bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Bacillus cereus (ATCC 11778), sendo que alguns dos compostos foram mais ativos do que o cloranfenicol, antibiótico utilizado como referência. Os resultados obtidos evidenciaram que a variação da lipofilicidade da molécula é um ponto importante para a modulação da atividade, e que as modificações estruturais realizadas na guttiferona-A, levaram a derivados mais potentes, seletivos e pouco tóxicos contra diferentes tipos de microrganismos patogênicos. / Infections caused by bacteria and fungi are very common and acquired resistance to available antibiotics has become common, showing the need for constant research and investments in new effective antimicrobial drugs. Among the alternatives to the prospection for new drugs, natural products stand out as sources of active ingredients, new molecular models and raw materials with innovative molecular patterns. As part of a project aiming the bioprospection and the design of new bioactive substances, the gender Rheedia was elected as a source of poliprenylated benzophenones to be used as starting materials for new semi-synthetic derivatives with optimized antibacterial profile and structure-activity relationship studies (SAR). The central objective was to synthesize new derivatives of guttiferone-A (LFQM-78), a natural benzophenone, carrying out modifications of their hydro/lipophilic properties by the insertion of substituents on the phenolic hydroxyl groups to optimize the profile of antimicrobial activity of this compound. Semi-synthetic derivatives were evaluated for their effects s against a broad spectrum of Gram-positive and Gram-negative bacteria and fungi. The most sensitive microbial species to the target compounds were Gram-positive (ATCC 6538) and Bacillus cereus (ATCC 11778), and some of the derivatives were more active than chloramphenicol, used as standard. Our results were indicative that a variation in lipophilicity of the molecules was an important requisite for antimicrobial activity modulation, and that the structural modifications made on guttiferone-A led to more potent and selective derivatives, with lower toxicity for different types of pathogens.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A coccidioidomicose e a histoplasmose sÃo micoses sistÃmicas que acometem o homem e animais, causadas por espÃcies de fungos dimÃrficos, com Ãnfase para Coccidioides posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectivamente. SÃo consideradas doenÃas profundas importantes, podendo culminar em diversas complicaÃÃes secundÃrias. Nos Ãltimos anos, a melhoria dos mÃtodos de diagnÃstico micolÃgico e o aumento da ocorrÃncia de doenÃas imunossupressoras causaram grande impacto na incidÃncia das micoses profundas e oportunistas no mundo. Apesar da existÃncia de terapias eficazes com antifÃngicos contra a coccidioidomicose e a histoplasmose, a busca por novas drogas para o tratamento destas doenÃas se faz necessÃria. Ciprofloxacina à uma droga antibacteriana clÃssica do grupo das fluoroquinolonas, que inibe a atividade catalÃtica da DNA girase e topoisomerase IV, essenciais na replicaÃÃo e transcriÃÃo do DNA bacteriano. Estudos verificaram que ciprofloxacina pode atuar na DNA girase dos fungos. Assim, o presente estudo visou avaliar o efeito inibitÃrio in vitro de ciprofloxacina (CIP) isolada e em combinaÃÃo com os antifÃngicos anfotericina B (AMB), itraconazol (ITC), voriconazol (VRC) e caspofungina (CAS) frente à C. posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum. Foram utilizados 16 cepas de C. posadasii na fase filamentosa, 16 cepas de H. capsulatum var. capsulatum na fase filamentosa e 9 cepas de H. capsulatum var. capsulatum na fase leveduriforme. O estudo foi conduzido em ensaio de macrodiluiÃÃo e microdiluiÃÃo em caldo, descritos nos documentos M-38A e M-27A2, padronizados pelo Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), sendo utilizados para C. posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectivamente. A interaÃÃo das drogas foi analisada atravÃs do cÃlculo do Ãndice da ConcentraÃÃo InibitÃria FracionÃria (FICI), definido como a soma das relaÃÃes entre a concentraÃÃo inibitÃria mÃnima (CIM) de cada droga em combinaÃÃo e a CIM da mesma droga isolada, considerando os valores menores ou iguais a 0,5 indicativos de sinergismo. Com relaÃÃo Ãs cepas de C. posadasii, foram observadas interaÃÃes sinÃrgicas em todas as combinaÃÃes, com destaque para as associaÃÃes de CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com ITC (0,0078≤CIM≤0,125 ug mL-1) (n=13/16), CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com VRC (0,0078≤CIM≤0,0312 ug mL-1) (n=13/16) e CIP (3,125≤CIM≤12,5 ug mL-1) com CAS (2≤CIM≤8 ug mL-1) (n=14/16). Para as cepas de H. capsulatum na fase filamentosa, tambÃm foram observadas interaÃÃes sinÃrgicas em todas as combinaÃÃes, com destaque para as associaÃÃes de CIP (3,906≤CIM≤62,5 ug mL-1) com ITC (0,00006≤CIM≤0,0078 ug mL-1) (n=14/16) e CIP (31,25≤CIM≤125 ug mL-1) com VRC (0,0156≤CIM≤0,125 ug mL-1) (n=16/16). No tocante Ãs cepas de H. capsulatum na fase leveduriforme, foram observadas poucas interaÃÃes sinÃrgicas nas combinaÃÃes de drogas testadas. Nenhuma das associaÃÃes de drogas testadas apresentou antagonismo. Os dados obtidos apontam uma nova alternativa para o tratamento da coccidioidomicose e da histoplasmose, sendo necessÃrios novos estudos que visem investigar os mecanismos de aÃÃo dessas combinaÃÃes de drogas no metabolismo celular fÃngico, bem como o delineamento de experimentos in vivo para confirmar a significÃncia desses achados. / Coccidioidomycosis and histoplasmosis are systemic mycoses that occur in humans and other animals and are caused by the dimorphic fungi Coccidioides posadasii and Histoplasma capsulatum var. capsulatum, respectively. They are considered important deep mycoses that can lead to several secondary complications. In the past years, the improvement of the techniques applied in mycological diagnosis and the increase in the occurrence of immunocompromising diseases have caused a great impact in the incidence of deep and opportunistic mycoses in the world. In spite of the existence of effective antifungal therapy against coccidioidomycosis and histoplasmosis, the pursue of new drugs to treat theses diseases is necessary. Ciprofloxacin is a classic antibacterial drug that belongs to the group of fluoroquinolones, which inhibit the catalytic activity of DNA gyrase and topoisomerase IV, which are essential in bacterial DNA replication and transcription. Some studies have shown that ciprofloxacin can act on fungal DNA gyrase. Thus, the present study aimed at evaluating the in vitro inhibitory effect of ciprofloxacin (CIP), when associated with amphotericin B (AMB), itraconazole (ITC), voriconazole (VRC) or caspofungina (CAS), on C. posadasii and H. capsulatum var. capsulatum. Sixteen strains of C. posadasii in the filamentous phase and 16 and 9 strains of H. capsulatum in the filamentous and yeast-like phase, respectively, were used. Broth macrodilution and microdilution assays were performed, as described in the documents M38-A and M27-A2, respectively, of the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI). Drug interaction was analyzed by calculating the fractional inhibitory concentration index (FICI), which is defined as the sum of the ratios between the minimal inhibitory concentration (MIC) of each combined drug and the MIC of the same drug isolatedly. Values of FICI smaller or equal to 0.5 indicate the occurrence of synergy. Concerning the isolates of C. posadasii, synergistic interactions were observed for all combinations, especially for the associations of CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with ITC (0.0078≤CIM≤0.125 ug mL-1) (n=13/16), CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with VRC (0.0078≤CIM≤0.0312 ug mL-1) (n=13/16) and CIP (3.125≤CIM≤12.5 ug mL-1) with CAS (2≤CIM≤8 ug mL-1) (n=14/16). For the isolates of H. capsulatum in the filamentous phase synergistic interactions were also observed for all combinations, with emphasis to the associations of CIP (3.906≤CIM≤62.5 ug mL-1) with ITC (0.00006≤CIM≤0.0078 ug mL-1) (n=14/16) and CIP (31.25≤CIM≤125 ug mL-1) with VRC (0.0156≤CIM≤0.125 ug mL-1) (n=16/16). For H. capsulatum in yeast-like phase, few synergistic interactions were observed for the tested drug combinations. None of the tested combinations presented antagonism. The obtained data may point at a new alternative for the treatment of coccidioidomycosis and histoplasmosis. Thus, it is necessary to investigate the mechanisms of action of these drug combinations on the fungal cellular metabolism and to perform in vivo experiments to confirm the relevance of these findings.