LIMA, Rita Amanda Chaves de. Estudos dos fungos dimórficos Coccidioides posadasii e Histoplasma capsulatum var. capsulatum : caracterização laboratorial com ênfase no perfil de sensibilidade ao sesquiterpeno farnesol, in vitro. 2013. 115 f. Tese (Doutorado em Microbiologia Médica) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2015-10-26T12:57:33Z
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Previous issue date: 2013 / Dimorphic fungi
Coccidioides
spp. and
Histoplasma
capsulatum
var.
capsulatum
are
the causative agents of coccidioidomycosis and histoplasmosis, respectively, being able
to affect humans and other animals. The population genetics of
H. capsulatum
var.
capsulatum
ha
ve
been characterized worldwide. However, there are few
studies of
g
enetic variability
for
Coccidioides
spp., especially
in isolates from Brazil.
In general,
antifungal therapy is effective against these mycoses, although in chronic or
disseminated cases
, the
treatment is often prolonged and difficult to tolerate. Moreover
,
recurrence
and
refractory cases have been reported. Recently, it was demonstrated
that
H. capsulatum
is able t
o form biofilm.
Little
is known about the role of this mechanism
in the pathogenesis of histoplasmosis and no report on the antifungal susceptib
ility of
H.
capsulatum
in biofilm was described to date.
In
search for new compounds with
antifungal activity, the sesquiterpene farnesol has gained prominence for their inhibitory
effect on the growth of bacteria and fungi. Considering the above, this stu
dy aimed to
perform molecular characterization of Brazilian isolates of
C. posadasii
, as well as,
to
determine the in vitro effect of farnesol against dimorphic fungi
C. posadasii
and
H
.
capsulatum
var
. capsulatum
,
assessing its effect on fungal growth, sensitivity to
antifungal agents, cell permeability, production of ergosterol
and in
biofilm growth.
Thus, strains of
C. posadasii
were evaluat
ed using the techniques of RAPD,
M13
-
fingerprinting
. M
acrodilution method
was used to determine the min
imum inhibitory
concentration (
MIC) of farnesol alone and in combination with antifungals
.
C. posadasii
was also subjected to quantification of ergosterol after exposure to sub
-
inhibitory
concentrations of farnesol. In addition
, farnesol activity against
C. posadasii
was also
evaluated in the presence of osmotic stress induced by the addition of NaCl to the
culture medium during the susceptibility test.
Finally,
H. capsulatum
strains
were
evaluated in filamentous and yeast phase
by microdilution method with farnesol alone
and in combination with antifungals. The antifungal susceptibility of these drugs was
also evaluated against
H. capsulatum
in
a
biofilm.
The results of RAPD and M13
-
fingerprinting showed similar electrophoretic
profiles, showing
few
polymorphism
s
among the isolates
. F
arnesol exhibited low MIC values
,
ranging from 0.0078 to 0.0616
μ
M for
C. posadasii
and 0.0078 to 0.0312
μM
for
H. capsulatum
.
Combinati
ons of
farnesol with antifungal
showed synergistic effects (FIC
I ≤ 0.5) in both species
Quantification of ergosterol showed that exposure to sub
-
inhibitory concentrations of
farnesol decreased the amount of ergosterol extracted from fungal cells and MIC's lower
been found to farnesol when the strains were subjected to
osmotic stress, indicating that
this compound acts on the membrane fungal
.
Combinations of farnesol with
itraconazole and amphotericin B showed the highest reduction percentages of fungal
growth in biofilm
.
In conclusion, farnesol
drug
showed promising r
esults as antifungal
agent against
C. posadasii
and
H. capsulatum
, presenting adjuvant action
and
increasing
sensitivity to antifungal agents
in vitro
.
Furthermore, this study contributes to the
characterization of the sensitivity profile of the biofilm of
H. capsulatum in vitro
as well
as for genetic characterization of isolates of
C. posadasii
from
Brazil / Os fungos dimórficos Coccidioides spp. e Histoplasma capsulatum var. capsulatum, são os agentes causadores da coccidioidomicose e da histoplasmose, respectivamente, sendo capazes de acometer o homem e outros animais. A genética das populações H. capsulatum var. capsulatum têm sido caracterizadas mundialmente. Contudo, para Coccidioides spp. ainda há escassez de estudos de variabilidade genética, especialmente em isolados do Brasil. De modo geral, a terapia antifúngica contra essas micoses é efetiva, embora em quadros crônicos ou disseminados, o tratamento seja muitas vezes, prolongado e difícil de tolerar. Ademais, casos refratários e recidivos já foram descritos. Recentemente, foi demonstrada a capacidade de H. capsulatum de formar biofilme. Pouco se sabe sobre qual o papel desse mecanismo na patogênese da histoplasmose e nenhum relato sobre a sensibilidade à antifúngicos de H. capsulatum em biofilme, foi descrito até o momento. Na busca por novos compostos com atividade antifúngica, o sesquiterpeno farnesol tem se destacado por seu efeito inibitório sobre o crescimento de bactérias e fungos. Diante do exposto, este trabalho teve por objetivo realizar a caracterização molecular de isolados brasileiros de C. posadasii, bem como, determinar o efeito in vitro do farnesol ante aos fungos dimórficos C. posadasii e H. capsulatum var. capsulatum, avaliando sua atuação sobre o crescimento fúngico, sensibilidade aos antifúngicos, permeabilidade celular, produção de ergosterol e sobre o crescimento em biofilme. Para tanto, cepas de C. posadasii foram avaliadas por meio das técnicas de RAPD e M13-fingerprinting. O método de macrodiluição foi utilizado para determinar a concentração inibitória mínima (CIM) de farnesol isolado em combinações com antifúngicos. C. posadasii também foi submetido quantificação do ergosterol após a exposição concentrações sub-inibitórias de farnesol. Ademais, a atividade do farnesol ante C. posadasii também foi avaliada na presença de estresse osmótico, induzido por adição de NaCl ao meio de cultura, durante os ensaios de sensibilidade. Por fim, cepas de H. capsulatum foram avaliadas na fase filamentosa e na fase leveduriforme, pelo método de microdiluição com farnesol isolado e em combinação com antifúngicos. A sensibilidade antifúngica destas drogas também foi avaliada ante H. capsulatum sob a forma de biofilme. Os resultados de RAPD e M13-fingerprinting mostraram perfis eletroforéticos semelhantes, mostrando poucos polimorfismos entres os isolados. O farnesol exibiu valores de CIMs baixos, variando de 0,0078-0,0616 µM para C. posadasii e de 0,0078-0,0312 para H. capsulatum. As combinações de farnesol com antifúngicos mostraram efeitos sinérgicos (FICI ≤ 0,5) em ambas as espécies. A quantificação de ergosterol, mostrou que a exposição a concentrações sub-inibitórias de farnesol diminuiu a quantidade de ergosterol extraído das células fúngicas e CIM’s mais baixos foram encontrados para o farnesol quando as cepas foram submetidas a estresse osmótico, indicando que esse composto atua na membrana fúngica. As combinações de farnesol com itraconazol e com anfotericina B apresentaram as maiores porcentagens de redução do crescimento fúngico em biofilme. Em conclusão, o farnesol apresentou resultados promissores como agente antifúngico ante C. posadasii e H. capsulatum, apresentando também ação adjuvante aumentando a sensibilidade aos antifúngicos in vitro. Ademais, este estudo contribuiu para caracterização do perfil de sensibilidade do biofilme de H. capsulatum in vitro, bem como para caracterização genética dos isolados de C. posadasii do Brasil.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/13757 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Lima, Rita Amanda Chaves de |
| Contributors | Brilhante, Raimunda Sâmia Nogueira |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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