CC BY
32
Биомедицина • № 2, 2017, С. 66-71
Изучение антимикотической активности перспективных соединений ряда серебряных солей пирролопиразолов
В.В. Новикова, В.Л. Гейн, О.В. Бобровская
ФГБОУВО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздрава России, Пермь
Контактная информация: к.ф.н. НовиковаВалентинаВасильевна, [email protected]
Ввиду наличия стабильной тенденции к прогрессированию резистентности наиболее значимых патогенов к антимикотическим средствам, а также проблемы импортозамещения, разработка новых отечественных противогрибковых препаратов является приоритетным направлением фармации и медицины. Исследована противогрибковая активность пяти перспективных соединений ряда серебряных солей пирролопиразолов, содержащих сульфаниламидный фрагмент, в отношении 40 клинических штаммов С. albicans. Выявлено два наиболее активных соединения, представляющих интерес для дальнейшего исследования и выявления фармакофорных групп.
Ключевые слова: противогрибковая активность, серебряные соли, Candida albicans.
Введение
Значительный рост грибковых заболеваний связан с различными факторами - в частности, с широким применением в медицинской практике антибиотиков, увеличением количества людей, страдающих иммунодефицитами, особенно среди детей. Одной из глобальных причин являются техногенные воздействия на современные экосистемы, на биоценоз человека, что приводит к возрастанию значимости условно-патогенных микроорганизмов как этиологических факторов инфекционных процессов [2].
В структуре поверхностных микозов, как правило, преобладают кандидоз слизистых оболочек, а также дерматофитии [12, 14]. Клинико-эпидемиологический анализ данной патологии в Пермском крае [6] позволяет утверждать о значимости микромицетов как этиологических факторов поверхностных микозов.
Устойчивость грибов к антимико-
тикам имеет стабильную тенденцию к прогрессированию [8, 11, 13]. Селекция резистентных штаммов грибков происходит вследствие необоснованного применения противогрибковых средств, длительного использования отдельных препаратов в схеме лечения микозов.
Грибы рода Candida являются наиболее частой этиологической причиной поверхностных форм грибковой инфекции, сопровождающейся поражением слизистых оболочек [1, 4, 11, 13, 14]. Преобладающим видом (76,1-86% случаев) традиционно является Candida albicans.
С учетом современной экономической и политической ситуации, приведшей к значимым экономическим ограничениям, когда количество импортных лекарственных препаратов на российском рынке превышает 70%, а с учетом субстанций действующих веществ - 90%, остро встает вопрос об импор-
тозамещении, создании отечественных конкурентоспособных лекарственных препаратов [5]. Однако, несмотря на это, ситуация с введением в практику новых препаратов данной группы год от года ухудшается: из 184-х препаратов, зарегистрированных за последние пять лет ведомством FDA (Food and Drug Administration,), только 12% были про-тивомикробными препаратами. Факторами, ограничивающими изыскание и внедрение в практику противомикроб-ных и, в частности, антимикотических средств, являются высокая стоимость разработки и вывода на рынок нового препарата, короткий курс приема проти-вомикробных препаратов. В связи с указанными причинами разработка новых противогрибковых препаратов является важным и приоритетным направлением. Полученные нами ранее результаты [10] свидетельствуют о перспективности поиска эффективного антимикотического средства среди серебряных солей гетероциклических соединений.
Цель исследования - изучить чувствительность клинических изолятов С. albicans к пяти перспективным соединениям ряда серебряных солей пирролопиразолов, содержащих сульфаниламидный фрагмент, проявившим высокую антимикотическую активность в отношении типовых штаммов.
Материалы и методы
Исследована противогрибковая активность в отношении 40-ка штаммов С. albicans, выделенных от пациентов многопрофильных клиник (поликлиники и стационары) г. Перми (биосубстрат - отделяемое влагалища: 20 штаммов, слизь из зева и носа: 20 штаммов), име-
ющих различный профиль чувствительности к антимикотическим препаратам.
Исследование противогрибковой активности соединений, проявивших высокую антимикотическую активность в отношении типовых штаммов С. albicans 885-653 и С. albicans 10231 (минимальная подавляющая концентрация - МПК 2-7,8 мкг/мл), проводили микрометодом двукратных серийных разведений в жидкой среде (в 96-луночных планшетах) [7,9], чувствительность каждого из штаммов определяли в двух повторах. Концентрация микробных клеток в опыте составила 2-5*104 КОЕ/мл. В качестве положительного контроля использовали питательную среду без противогрибкового препарата с внесенной исследуемой культурой, качество среды контролировали с использованием референтных штаммов. В качестве отрицательного контроля использовали интактную питательную среду. Планшеты инкубировали в термостате при температуре 25±2°С. Оценку роста культур проводили визуально при 40-48 и 70-72 ч инкубирования, в соответствии с рекомендациями Руководства [9]. В качестве значения МПК принимали концентрацию препарата в последней прозрачной лунке серии разведения. Полученные первичные результаты обрабатывали с использованием стандартных статистических методов, усредняя результаты, полученные в двух повторах. В качестве препарата сравнения использовали применяемый в медицинской практике флуконазол.
Результаты и их обсуждение
Изучена противогрибковая активность 14-ти соединений ряда пирролопиразолов, содержащих сульфанила-
мидный фрагмент, из них выявлено 5 перспективных веществ, содержащих ион серебра, подвергшихся углубленному исследованию. МПК изученных соединений в отношении клинических изолятов С. albicans составляет 1-32 мкг/мл и более. Полученные результаты представлены в таблице.
Популяция чувствительных штаммов часто является разнородной. При этом важное значение имеет распределение по показателям МПК50 и МПК90(рис. 1) Установлено, что все изученные соеди-
нения, кроме 97, имеют одинаковые показатели МПК50 и МПК90 в отношении исследованных штаммов С. albicans.
В соответствии с руководством EUCAST (The European Committee of Antimicrobial Susceptibility Testing), для признания штамма С. albicans чувствительным к флуконазолу МПК этого препарата не должна превышать 2 мкг/мл, а в случае, если МПК флуконазола превышает 4 мкг/мл, штамм С. albicans считается резистентным. В соответствии с критериями CLSI (Clinical and
Таблица
Чувствительность клинических изолятов С. albicans к изучаемым соединениям
МПК, мкг/мл/ номер соединения Количество изолятов C. albicans, имеющих соответствующую МПК
90 92 95 97 99 флуконазол
0,5 0 0 0 0 0 6
1 2 0 3 2 2 2
2 8 0 7 7 1 3
4 8 16 6 7 10 5
8 13 15 14 8 16 6
16 6 9 6 9 6 2
32 3 0 4 7 1 2
>32 0 0 0 0 4 0
Рис. 1. МПК50 и МПК90 изучаемых соединений в отношении штаммов С. albicans.
Биомедицина • № 2, 2017 68
Laboratory Standards Institute), чувствительными к флуконазолу являются штаммы с МПК в диапазоне <8 мкг/мл [3]. Данные по чувствительности штаммов Candida spp. к изучаемым соединениям представлены на рис. 2.
Таким образом, наиболее перспективными - как по критериям EUCAST, так и CLSI - являются соединения 90, 95 (чувствительны 25% и 75,5% штаммов соответственно).
Острая токсичность этих веществ -LD50 превышает 1200 мг/кг, соединения относятся к классу практически нетоксичных.
Выводы
Выявлены 2 соединения ряда серебряных солей пирролопиразолов, содержащих сульфаниламидный фрагмент, представляющие интерес для дальнейшего изучения возможной модификации химической структуры, приводящей к усилению противогрибковой активности, выявления фармако-форных групп и исследования механизма их действия.
Список литературы
1. Анкирская A.C., Муравьёва В.В., Фурсова С.А. и др. Мониторинг видового состава и чувствительности к антимикотикам дрожже-подобных грибов, выделенных из влагалища женщин репродуктивного возраста // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2006. Т. 8.№1. С. 87-95.
2. Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Хлопко Ю.А. Структурно-функциональная характеристика микросимбиоценоза человека // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2009. № 4. С. 4-8.
3. Веселов A.B., Козлов P.C. Инвазивный канди-доз: современные аспекты эпидемиологии, диагностики, терапии и профилактики у различных категорий пациентов // Клин. микробиол. антимикроб. химиотер. 2016. Т. 18. № 2. 105 с.
4. Веселов A.B., Мултых И.Г., Клясова Г.А. и др. Эпидемиология возбудителей кандидозов и их чувствительность к азолам: результаты исследования ARTEMIS Disk в России // Клин. микробиол. и антимикроб. химиотерапия. 2005. Т. 7. № 1. С. 68-76.
5. Зубов П.В., Новикова В.В. Разработка новых антибактериальных препаратов: проблемы и перспективы // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 5. С. 342.
6. Новикова В.В., Кучевасова М.В., Коломой-цев А.В. Структура дерматомикозов в Пермском крае: клинико-эпидемиологический анализ // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 2. С. 30.
7. Определение чувствительности к микроорганизмов к антибактериальным препаратам: методические указания / МУК 4.2.1890-04. Утв. 04.03.2004.
8. Решедько Г.К., Козлов Р. С. Состояние резистентности к антиинфекционным препаратам в России: Практ. Рук-во по антиинфекционой химиотерапии / Под ред. Страчунского Л.С., Белоусова Ю.Б., Козлова С.Н. - М.: РЦ «Фар-мединфо». 2007.
9. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1. -М.: Гриф и К. 2012. 944 с.
10. Ухов С.В., Коньшин М.Е., Новикова В.В. и др. Синтез и противомикробная активность серебряных солей замещенных амидов 2-иминокумарин-3-карбо-новой кислоты // Химико-фармацевтический журнал. 2004. № 4. С. 15-16.
11. Cardo D., Horan Т., Andrus М., et al. National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System Report, data summary from January 1992 through June 2004, issued October 2004. A report from the NNIS System // J. Infect. control. 2004. Vol. 32. P. 470-85.
12. Havlickova В., Czaika V.A., Friedrich М. Epidemiological trends in skin mycoses worldwide // Mycoses. 2008. Vol. 51.No. 4. P. 2-15.
13. Marchaim D., Lemanek L., Bheemreddy S., Kaye K., Sobel J. Fluconazole-Resistant Candida albicans Vulvovaginitis // Obstetrics & Gynecology. 2012. Vol. 120. Issue 6. P. 1407-1414. doi: http://10.1097/A0G.0b013e31827307b2.
14. Ungpakorn R. Nondermatophyte infections of the skin and nails: Implications for therapy // Abstracts of The 17th Congress ofthe International Society for Human and Animal Mycology. 2009. Tokyo. 224 p.
References
1. Ankirskaja A.S., Murav'jova V.V., Fursova S.A. i dr. Monitoring vidovogo sostava i chuvstvitel'nosti k antimikotikam drozhzhepodobnyh gribov, vydelennyh iz vlagalishha zhenshhin reproduktivnogo vozrasta // Klinicheskaja mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija. 2006. T. 8.№1. S. 87-95.
2. Buharin O.V., Usvjacov B.Ja., Hlopko Ju.A. Strukturno-funkcional'naja harakteristika mikrosimbiocenoza cheloveka // Zhurnal mikrobiologii, jepidemiologii i immunologii. 2009. № 4. S. 4-8.
3. Veselov A.V., Kozlov R.S. Invazivnyj kandidoz: sovremennye aspekty jepidemiologii,
diagnostiki, terapii i profilaktiki u razlichnyh kategorij pacientov // Klin, mikrobiol. antimikrob. himioter. 2016. T. 18. № 2. 105 s.
4. Veselov A.V., Multyh I.G., Kljasova G.A. i dr. Jepidemiologija vozbuditelej kandidozov i ih chuvstvitel'nost' k azolam: rezul'taty issledovanija ARTEMIS Disk v Rossii //Klin. mikrobiol. i antimikrob. himioterapija. 2005. T. 7.№1. S. 68-76.
5. Zubov P.V., Novikova V.V. Razrabotka novyh antibakterial'nyh preparatov: problemy i perspektivy // Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2015. № 5. S. 342.
6. Novikova V.V., Kuchevasova M.V., Kolomojcev A.V. Struktura dermatomikozov v Permskom krae: kliniko-jepidemiologicheskij analiz // Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2016. № 2. S. 30.
7. Opredelenie chuvstvitel'nostikmikroorganizmov k antibakterial'nym preparatam: metodicheskie ukazanija/MUK 4.2.1890-04. Utv. 04.03.2004.
8. Reshed'ko G.K., Kozlov R.S. Sostojanie rezistentnosti k antiinfekcionnym preparatam v Rossii: Prakt. Ruk-vo po antiinfekcionoj himioterapii / Pod red. Strachunskogo L.S., Belousova Ju.B., Kozlova S.N. - M.: RC «Farmedinfo». 2007.
9. Rukovodstvo po provedeniju doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. Ch. 1. - M.: Grifi K. 2012. 944 s.
10. Uhov S.V., Kon'shin M.E., Novikova V.V. i dr. Sinteziprotivomikrobnajaaktivnost'serebrjanyh solej zameshhennyh amidov 2-iminokumarin-3-karbo-novoj kisloty // Himiko-farmacevticheskij zhurnal. 2004. № 4. S. 15-16.
11. Cardo D., Horan T., Andrus M., et al. National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System Report, data summary from January 1992 through June 2004, issued October 2004. A report from the NNIS System // J. Infect. control. 2004. Vol. 32. P. 470-85.
12. Havlickova B., Czaika V.A., Friedrich M. Epidemiological trends in skin mycoses worldwide //Mycoses. 2008. Vol. 51. No. 4. P. 2-15.
13. Marchaim D., Lemanek L., Bheemreddy S., Kaye K., Sobel J. Fluconazole-Resistant Candida albicans Vulvovaginitis // Obstetrics & Gynecology. 2012.Vol. 120.Issue6.P. 1407-1414. doi: http://10.1097/A0G.0b013e31827307b2.
14. Ungpakorn R. Nondermatophyte infections of the skin and nails: Implications for therapy // Abstracts of The 17th Congress of the International Society for Human and Animal Mycology. 2009. Tokyo. 224 p.
Биомедицина • № 2, 2017 70
The study of the antimycotic activity of promising compounds of silver salts pyrrolopyrazole
V.V. Novikova, V.L. Gein, O.V. Bobrovskaya
Due to the presence of a stable tendency to progression of resistance of most significant pathogens to antifungal drugs, and also the problems of import substitution, development of new locally produced antifungal drugs is a priority direction of pharmacy and medicine. Antimycotic activity of 5 perspective compounds of silver salts pyrrolopyrazole containing sulfa fragment, against 40 clinical strains of C. albicans was investigated. Two most active compounds interesting for further study and identification ofpharmacophore groups were identified.
Key words: antifungal activity, silver salts, Candida albicans.
