Avaliação da atividade antifúngica ou antibiofilme de fármacos com potencial de reposicionamento combinados com antifúngicos comerciais frente a fungos de difícil tratamento

Abstract

Fungos ambientais podem causar infecções em plantas, humanos e animais. Na agricultura pela exposição prévia aos fungicidas agrícolas, eles têm se tornado resistentes e na interface campo cidade, muitos têm o potencial de infectar humanos e ocasionar infecções de difícil tratamento, o que tem gerado uma busca incessante por novas alternativas de combate as infecções fúngicas. Nesse contexto, o objetivo principal do presente trabalho foi investigar a atividade antifúngica ou antibiofilme de fármacos com potencial de reposicionamento associados a diferentes agentes antifúngicos recomendados para o combate de fungos envolvidos em micoses superficiais. Também foi contextualizado a resistência do complexo de espécies de Fusarium graminearum aos fungicidas agrícolas; o perfil de suscetibilidade de fungos envolvidos em micoses humanas e a busca por novos alvos terapêuticos por docking molecular. Para tanto, diferentes metodologias foram utilizadas a fim de encontrar a CIM, CAM e CMEB dos fármacos, bem como estabelecer as combinações e o tempo de morte das células fúngicas na forma planctônica ou séssil. Também foram avaliadas a alergenicidade e citotoxidade das associações, bem como realizadas análises in vitro de toxicidade para as combinações, e previsão de novos alvos terapêuticos por meio dos web servidores PASS, SwissTargetPrediction, e Cortellis Drug Discovery Intelligence. Nós observamos que as associações CLIO-VRC e CLIO-CPX impediram a formação de biofilme por Fusarium spp., bem como a associação CLIO-CPX foi capaz de remover in vitro os biofilmes dos dermatófitos. Além disso, nenhuma das associações foi alergênica ou citotóxica in vitro e resultados positivos foram encontrados nos ensaios in vitro. Quanto à resistência aos fungicidas agrícolas ela pode influenciar na elevação da produção de micotoxinas, e embora exista um arsenal terapêutico disponível para o combate das infecções fúngicas na clínica médica humana, nem todos os antifúngicos são eficazes na eliminação de todos os microrganismos fúngicos, sendo o teste de suscetibilidade uma ferramenta importante para revelar a melhor opção terapêutica. Por fim, encontramos pelos programas computacionais Switt target e PASS novos alvos terapêuticos para a nitroxolina, um antibacteriano com potencial de reposicionamento. Finalmente, concluímos que o tratamento para as micoses humanas e agrícolas envolve a adoção de medidas que visem impedir a resistência, uma vez que ela é um dos principais problemas relacionados às doenças fúngicas.

Environmental fungi can cause infections in plants, humans, and animals. In agriculture, due to previous exposure to agricultural fungicides, they have become resistant and at the field-city interface, many have the potential to infect humans and cause difficult-to-treat infections, which has generated an incessant search for new alternatives to combat fungal infections. In this context, the main objective of the present work was to investigate the antifungal or antibiofilm activity of drugs with repositioning potential associated with different antifungal agents recommended for combating fungi involved in superficial mycoses. The resistance of the Fusarium graminearum species complex to agricultural fungicides was also contextualized; the susceptibility profile of fungi involved in human mycoses and the search for new therapeutic targets by molecular docking. For that, different methodologies were used to find the MIC, CAM, and CMEB of the drugs, as well as to establish the combinations and the death time of the fungal cells in the planktonic or sessile form. The allergenicity and cytotoxicity of the associations were also evaluated, as well as in vitro analyzes of toxicity for the combinations, and prediction of new therapeutic targets through the PASS, SwissTargetPrediction, and Cortellis Drug Discovery Intelligence web servers. We observed that the CLIO-VRC and CLIO-CPX associations prevented the formation of biofilms by Fusarium spp., as well as the CLIO-CPX association was able to remove dermatophyte biofilms in vitro. Furthermore, none of the associations were allergenic or cytotoxic in vitro and positive results were found in vitro assays. As for resistance to agricultural fungicides, it can influence the increase in mycotoxin production, and although there is a therapeutic arsenal available to combat fungal infections in human medical clinics, not all antifungals are effective in eliminating all fungal microorganisms, being the susceptibility testing an important tool to reveal the best therapeutic option. Finally, we found by computer programs Switt Target and Pass new therapeutic targets for nitroxoline, an antibacterial with repositioning potential. Finally, we conclude that the treatment for human and agricultural mycoses involves the adoption of measures to prevent resistance since it is one of the main problems related to fungal diseases.