CC BY
14CZU: 615.281/.282.015.8+616.992.282
UNELE ASPECTE ALE REZISTENTEI FUNGILOR LA TRATAMENTUL ANTIMICROBIAN.
SINTEZA LITERATURII
Victoria BUCOV1, Olga BURDUNIUC1, Greta BALAN2, Olga CRACIUN1, Maria BIVOL1,
'Agentia Nationala pentru Sänätate Publica, 2IP Universitatea de Stat de Medicina si Farmacie
Nicolae Testemitanu
Rezumat
Articolul de fata prezinta sinteza literaturii ce vizeazaproble-ma legata de rezistenta fungilor la preparatele antimicrobiene. Au fost analizate 120 de materiale, inclusiv documente ale Organizatiei Mondiale a Sanatatii si publicatii stiintifice. Este subliniata importanta rezolvarii acestei probleme in cadrul Conceptului "O singura sanatate" ("One Health"). Cea mai importanta problema este evolutia organismelor rezistente la mai multe medicamente. Mecanismele responsabile sunt caracteristice, in mare parte, atat tulpinilor rezistente, cat si celor care capata rezistenta in timpul terapiei. Mecanismele moleculare includ afinitatea modificata a medicamentului, nivelurile reduse de medicamente care patrund intracelular (pompele de eflux si formarea biofilmelor). Noile abordari de diagnostic includ detectarea pe baza ADN-ului prin reactia de polimerizare in lant, ce poate servi ca un instrument complementar pentru diagnosticul modern al infectiilor fungice invazive.
Cuvinte-cheie: fungi patogeni, rezistenta la preparatele an-timicrobiene
Summary
Some aspects of fungal resistance to antimicrobial treatment. Review of literature
This article presents a review of the literature on the issue of fungal resistance to antimicrobial preparations. 120 materials were analyzed, including WHO documents and scientific publications. The importance of solving this problem in the One health strategy is underlined. The most important problem is the evolution of organisms resistant to several drugs. The responsible mechanisms are largely shared by both resistant strains and those that gain resistance during therapy. Molecular mechanisms include altered drug affinity, low levels of intracellularly penetrating drugs (efflux pumps, and biofilm formation). New diagnostic approaches include DNA-based detection by PCR that can serve as a complementary tool for the modern diagnosis of invasive fungal infections.
Keywords: pathogenic fungi, resistance to antimicrobial preparations
Резюме
Некоторые аспекты устойчивости грибков к проти-вомикробному лечению. Обзор литературы
В данной статье представлен обзор литературы по проблеме устойчивости грибков к противомикробным препаратам. Было проанализировано 120 материалов, включая документы ВОЗ и научные публикации. Подчеркивается важность решения этой проблемы в стратегии "единого здравоохранения". Наиболее важной проблемой является эволюция организмов, устойчивых к нескольким лекарствам. Ответственные механизмы в значительной степени свойственны как устойчивым
штаммам, так и тем, которые приобретают устойчивость во время терапии. Молекулярные механизмы включают измененную аффинность лекарств, низкие уровни внутриклеточно проникающих лекарств (отток насосов и образование биопленки). Новые диагностические подходы включают ДНК-детекцию с помощью полимеразной цепной реакции, которая может служить дополнительным инструментом для современной диагностики инвазивных грибковых инфекций.
Ключевые слова: патогенные грибы, устойчивость к антимикробным препаратам
Introducere
Organizaba Mondialá a Sánátátii si alte organlzatll lnternatlonale elaboreazá programe speciale, reallzarea cárora contribuie la rezolvarea problemelor majore de sánátate umaná. Conceptul Osingurásánátate {OneHealth) Include prolectarea si Implementarea programelor, politicilor, legislatiei si cercetárll În care mal multe sectoare comunlcá sl lu-creazá nmpreuná pentru a obtine rezultate mal bune În domenlul sánátátii publice. Sectoarele de lucru În care o asemenea abordare este deoseblt de relevantá sunt: siguranta allmentelor, controlul zoonozelor (anume a bolllor care se pot râspândl Între anímale si om, precum grlpa, rabia si febra Rift Valley) si com-baterea rezistentei la preparatele antimicrobiene (În cazul În care agentul patogen se modificá dupá ce a fost expus actiunii antibioticelor si a devenlt rezlstent si, ca urmare, mal difícil de tratat) [1, 2].
Rezistenta la preparatele antimicrobiene este o problemá globalá În crestere, amenintând sánátatea fiintelor umane si a anlmalelor. Aceastá problemá ar trebul sá fie gestlonatá din perspectiva numltá „o singurá sánátate" În sectoarele uman, veterlnar si de medlu, cu necesltatea unel viziuni holistice asupra sánátátii umane si anímale, luând În considerare me-dlul mconjurátor si conditiile nationale reale [3-6].
Fungll sunt cauze Importante ale bolll În rândul organismelor din regnurlle vegetal si animal, Inclu-slv la oamenl. Deoarece utlllzarea medlcamentelor antifungice este ráspânditá atât În agrlculturá, cât si În medicina moderná, prevalenta Infectiilor fungice rezistente a crescut considerabil. Problema cresterii rezistentei la preparatele antifungice este agravatá de o pauzá În elaborarea unor nol remedll ce ar avea niste mecanlsme universale de actiune. Având În vedere numárul din ce În ce mal mare de pacienti cu afectiuni imunosupresive cronlce care necesltá
o terapie antifungicä ca parte a tratamentului lor, existé îngrijorarea cä e posibil sä ne apropiem nu numai de epoca postantibioticä, ci si de perioada postantifungicä [7]. Aici ar trebui de mentionat câ-teva momente importante.
Rezistenta atât la speciile Candida, cât si la speciile Aspergillus a devenit o problemä globalä, cauzatä de introducerea si utilizarea pe scarä largä a triazolelor la începutul anilor 1990 [8].
Cunoasterea rezistentei la medicamentele antifungice este o preocupare majorä a domeniului sänätätii umane la nivel mondial, influentând sec-torul agricol si securitatea alimentarä. Pentru a re-zolva aceste probleme, este importantä întelegerea mecanismelor ce provoacä rezistentä antifungicä. Drept exemplu de conlucrare international poate servi baza de date privind rezistenta antifungicä la medicamente (MARDy), care este un serviciu web ce se referä la mecanismele rezistentei si include substitutii de aminoacizi, caracteristicile genomului etc. MARDy este implementatä pe o platformä de dezvoltare web Linux, Apache, MySQL si PHP, include o instalare localä a BLASTn a bazei de date cu gene curate [9]. Baza de date completä poate fi preluatä, comandatä la nivel de organism, genä sau medicament, informatia fiind permanent completatä cu rezultate noi [10, 11].
În acest context, în vederea elaborärii politici-lor nationale în domeniul combaterii rezistentei la preparatele antimicrobiene, este necesar de fäcut primul pas, si anume de analizat situatia creatä în lume în domeniul abordat, este necesar de cunoscut directiile cercetärilor stiintifice si rezultatele obtinute, precum si experienta tärilor privind rezolvarea problemei în cauzä, ceea ce a servit drept scop al articolului de fatä.
Materiale si metode
Au fost analizate 120 de surse de informatie vizând problemele rezistentei fungilor la preparatele antimicrobiene din cadrul platformelor stiintifice Embase, PubMed, Hinari si din fondurile bibliotecilor nationale. Materialele analizate includ documente ale OMS si ale altor organizatii internationale, publicatii stiintifice din anii 1996-2020.
Rezultate si discutii
Informatii generale
Regatul fungic cuprinde o enormä diversitate de taxoni cu nise ecologice variate, strategii pentru ciclul vietii si structurä morfologicä. În prezent nu se cunoaste mult despre adevärata biodiversitate a ciupercilor. Din cele 1,5 milioane de specii care apartin acestui regat, doar aproximativ 5% au fost clasificate în mod oficial. Multe ciuperci sunt paraziti pentru plante, animale, oameni si alte ciuperci.
Ciupercile patogene ale plantelor sunt capabile sä producä daune si pierderi mari în agriculturä si silviculturä. Unele ciuperci pot cauza boli grave la oameni, multe dintre care pot fi fatale, dacä nu sunt tratate. Acestea sunt: aspergiloza, candidoza, coccidioidomicoza, criptococcoza, histoplasmoza, micetomul, mucormicoza si paracoccidioidomicoza. Ciupercile numite dermatofitice si keratinofile pot ataca ochii, unghiile, pärul, dar mai ales pielea, si pot provoca infectii locale. Ciupercile din diferite grupe taxonomice, ca si sporii fungici, sunt si cauza diferitor reactii alergice [10].
Schimbarea epidemiologiei, cresterea vitezei de rezistentä si mijloacele antifungice limitate cer în continuare o atentie permanentä asupra rezistentei, în special în cele mai râspândite infectii fungice invazive, cauzate de drojdiile Candida si mucega-iurile Aspergillus, cu o ratä de mortalitate în tärile europene egalä cu 38% [12, 13]. Infectiile cu Candida invazive râmân o cauzä importantä a morbiditätii si a mortalitätii, în special la pacientii spitalizati si imunocompromisi sau bolnavi critici. Un numär limitat de agenti antifungici din doar câteva clase de medicamente sunt disponibili pentru a trata pacientii cu aceste infectii grave. [14, 15]. De exemplu, în Ro-mânia, anual sunt înregistrate în medie circa 1762 de cazuri de candidoze [15].
Morbiditatea si mortalitatea substantiale provocate de infectiile fungice invazive constituie dovezi incontestabile ale gravitätii lor. Extinderea continuä a grupelor de populatie sensibile (cum ar fi persoanele imunocompromise, pacientii care suferä o interventie chirurgicalä extinsä si cei spitalizati cu boli subiacente grave, în special în unitatea de terapie intensivä) si limitärile remediilor antifungice actuale din cauza problemelor de toxicitate sau a dezvoltärii rezistentei, conditioneazä dezvoltarea unor noi medicamente antifungice [16]. Candidoza sistemicä este o problemä de sänätate din ce în ce mai complicatä din cauza frecventei crescânde a infectiilor provocate de speciile Candida rezistente [15, 17].
Candida dubliniensis a fost descrisä pentru prima datä în anul 1995 si este cea mai cunoscutä ca patogen fungic uman predominant la pacienti cu HIV SIDA si alte grupe imunocompromise, desi în general este mai putin prevalentä si mai putin patogenä, comparativ cu C. albicans. Structura populatiei C. dubliniensis este formatä din trei tipuri bine definite si este semnificativ mai putin diversä decât C. albicans. Majoritatea izolatelor de C. dubliniensis sunt sensibile la medicamentele antifungice utilizate frecvent pentru tratarea infectiilor cu Candida. Pânä în prezent, au fost identificate doar douä modele majore de rezistentä la antifungice, iar mecanismele moleculare ale acestora sunt foarte similare cu mecanismele
de rezistentâ descrise anterior pentru C. albicans. Cu toate acestea, existâ diferente semnificative evidente în mecanismele predominante de rezistentâ la C. dubliniensis, diferente ce reflectâ natura sa mai clonalâ, prevalenta sa mai scâzutâ si caracteristicile genomului sâu, a cârui secventâ completâ a fost determinatâ doar recent [18].
În ultimul deceniu, aparitia bolilor fungice invazive legate de biofilme create de fungi a fost subiectul numeroaselor studii axate pe rezistenta antifungicâ si impactul acesteia asupra terapiei specifice. Majoritatea studiilor au investigat mecanismele moleculare implicate în rezistenta antifungicâ si patogeneza productiei de biofilm de câtre Candida albicans si Aspergillus fumigatus - cei mai comuni agenti etiologici ai infectiilor invazive cu drojdie si mucegai. Principalul mecanism ce caracterizeazâ rezistenta antifungicâ legatâ de biofilm este pro-ducerea matricelor extracelulare - o barierâ fizicâ ce împiedicâ pâtrunderea medicamentelor si expri-marea activitâtii acestora. Cu toate acestea, supraex-primarea pompelor de eflux, modificârile genetice ale tintelor medicamentoase, celulele persistente, interactiunea sistemului imunitar biofilm - gazdâ, proteinele care conduc la filamentare favorizeazâ împreunâ aparitia rezistentei antifungice a biofilmu-lui. Unele dintre aceste mecanisme sunt partajate cu celulele planctonice si sunt adesea legate de fazele de dezvoltare a biofilmului. Toti factorii fizici si gene-tici care conduc la rezistenta antifungicâ legatâ de biofilm au fost discutati pe scurt [14, 15].
Rezistenta fungicâ la azoli devine o problemâ majorâ de sânâtate publicâ în ultimii ani. Problema respectivâ era cunoscutâ în agriculturâ de câteva decenii; utilizarea extensivâ a acestor compusi are ca rezultat contaminarea aerului, a plantelor si a solului. Frecventa din ce în ce mai mare a infectiilor fungice care pot pune viata în pericol si cresterea uti-lizârii profilactice a azolilor la pacientii cu risc ridicat, luate împreunâ cu biologia evolutivâ, dovedesc câ volumul utilizat al medicamentului este un factor important în aparitia si râspândirea rezistentei la fungi, poate avea ca rezultat un scenariu dramatic. Este necesar deci de revizuit utilizarea azolului în contexte agricole [19].
În ultimii ani creste rata ciupercilor patogene rezistente la numârul limitat de agenti antifun-gici folositi în mod obisnuit. Azolii, de exemplu, sunt utilizati nu numai pentru îngrijirea sânâtâtii umane si animale, ci si pentru protectia culturilor si pâstrarea lemnului. Aceasta a accelerat evolutia independentâ a rezistentei în mai multe medii. Una dintre consecinte este riscul din ce în ce mai mare pentru sânâtatea umanâ din cauza agentilor patogeni oportunisti, care apar în mod natural si au dobândit rezistentâ la un sir de substante chimice.
Pentru a evita un colaps global în capacitatea noas-trä de a controla infectiile fungice si pentru a evita esecurile critice privind medicamentele si securitatea alimentelor, trebuie sä nrnbunätätim administrarea substantelor chimice existente, sä promoväm noi descoperiri antifungice si sä folosim tehnologiile emergente pentru solutii de alternativä [13, 15].
Riscurile de toxicitate a noilor compusi antifun-gici, nmpreunä cu aparitia rezistentei, fac utilizarea in-hibitorilor de rezistentä, în combinatie cu preparatele antifungice, o strategie adecvatä pentru dezvoltarea noilor tactici antifungice. Terapiile precum inducerea apoptozei fungice sau imunostimularea de aseme-nea sunt strategii bune pentru reducerea riscurilor de rezistentä si pentru ümbunätätirea eficacitätii terapiei antifungice [20].
Rezistenta antifungicä continuä sä creascä, sä se modifice si, ca urmare, se complicä managementul pacientului, în ciuda introducerii unor noi agenti antifungici. Testele de sensibilitate in vitro sunt adesea folosite pentru a selecta preparate cu o actiune eficace în caz de o anumitä infectie, dar este mai important de a folosi aceste metode pentru a detecta rezistenta, cu ce se si ocupä o institutie specializatä (CLSI) din SUA si Comitetul European pentru Testarea Susceptibilitätii Antimicrobiene (EUCAST). Metodele standardizate pentru testarea fiabilä a antifungicelor in vitro sunt acum disponibile atât în SUA, cât si în Europa [21].
Pentru terapia bolilor sunt disponibile un numär restrâns de preparate antifungice. Odatä cu introducerea criteriilor de întrerupere a räspândirii epidemiologice pentru fiecare agent patogen fun-gic, bazate pe distributia concentratiei inhibitoare minime (MIC), a fost facilitatä distinctia dintre tipul sälbatic si populatia rezistentä la medicamente. Rezistenta fungilor a fost descrisä pentru toti agentii antifungici disponibili în prezent si au fost descifrate majoritatea mecanismelor de rezistentä la nivel molecular. Dar fenomenul de tolerantä la antifungice a fost o problemä mai ignoratä. Este important de constientizat faptul cä toleranta la agentii antifungici favorizeazä aparitia celulelor persistente, ce sunt capabile sä supravietuiascä terapiei antifungice si pot provoca recidive [22].
În general, principala preocupare este schim-barea epidemiologiei Candida fatä de speciile mai putin sensibile la fluconazol, combinatä cu dobân-direa rapidä a rezistentei la echinocandinä, în special în izolatele de C. glabrata. Pentru A. fumigatus, preocuparea este aparitia tulpinilor rezistente la azol în mediul mconjurätor, care prezintä rezistentä mcrucisatä la azoli în cazurile clinice si, prin urmare, prezintä provocäri clinice nepreväzute în gestionarea aspergilozei invazive [12].
Raporturile speciilor non-Candida rezistente la azoli si ale speciilor Candida rezistente la multe medicamente, precum Candida glabrata sau, in ultimul timp, Candida auris, cresc cu o vitezä alarmantä. ín plus, aparitia speciilor Aspergillus, care sunt rezistente la triazoli, se referä in special la faptul cä azolii sunt unicii pentru utilizarea oralä in profilaxia si trata-mentul pe termen lung al bolii fungice invazive [3, 24, 25]. Selectia iatrogenä a rezistentei atat pentru Candida, cat si pentru Aspergillus in trecut a fost restrictionatä, de obicei, la pacientii care au primit cursuri de tratament prelungite in stabilirea con-trolului surselor slabe sau a imunosupresiei severe persistente. Mai recent, aspergiloza rezistentä la azol a fost raportatä pe patru continente si s-a presupus cä este determinatä de utilizarea agricolä a azolilor [3, 26-28]. Aceasta creeazä o problemä dificilä din cauza nevoii de strategii complexe de izolare, care implicä reglementarea utilizärii agricole a agentilor antifungici.
Ultimii ani au adus rezultate semnificative in cunoasterea mai bunä a bazei moleculare a rezistentei antifungice si, in general, a metabolis-mului ciupercilor patogene. Rezistenta la medica-mentele antifungice pare sä se datoreze, in esentä, mutatiilor apärute. ín cursul tratamentului infectiilor fungice ar trebui de utilizat instrumente de diagnostic pentru a detecta rezistenta si a ajusta strategiile terapeutice [7].
Metodele de cercetare si mecanismele rezistentei
Metodele fenotipice de identificare a rezistentei antifungice sunt proceduri fiabile, iar determinarea MIC prin tehnici de referintä este standardul de aur pentru detectarea izolatelor clinice de fungi rezistente. ín ultimii ani s-au inregistrat progrese in ceea ce priveste descrierea mecanismelor de rezistentä la nivel molecular. Existä metode de detectare ce pot fi utile laboratoarelor clinice, dar lipsa standardizärii impiedicä aplicarea lor deplinä si eficientä in practica de zi cu zi. Detectarea molecularä a rezistentei Candida la azoli si la echinocandine si a rezistentei Aspergillus la triazoli poate fi relevantä din punct de vedere clinic si ar putea ajuta la elaborarea strategi-ilor mai eficiente de prevenire si de control [7, 10].
ín ultimele douä decenii au fost publicate mai multe studii ce examineazä mecanismele molecula-re de rezistentä antifungicä la speciile Candida. Cu toate acestea, putine dintre ele au explorat modul in care astfel de mecanisme influenteazä räspunsul imun al gazdei la acest patogen oportunist. Odatä cu progresele recente in intelegerea imunitätii gazdelor fatä de Candida, ar trebui de verificat de ce anume speciile Candida predominä in anumite populatii de pacienti, de ce nivelurile ridicate de rezistentä in vitro nu se coreleazä cu efectele medicamentului in vivo.
Aceasta va permite întelegerea strategiilor imunote-rapeutice eficiente pentru combaterea rezistentei la medicamente. Desi acest domeniu de cercetare este încâ la început, apar douä teme: imunoevaziunea si persistenta intracelularä a C. glabrata pot servi drept factor-cheie în capacitatea acestei specii de a persista în cursul mai multor tratamente antifungice si de a dezvolta multidrogrezistentä. Totodatä, schimbärile din peretele celular, asociate cu rezistenta antifungi-cä, favorizeazä adesea evaziunea pentru räspunsul imun al gazdei [29].
În ultimii 10 ani, mecanismele moleculare ce stau la baza acestui fenomen au fost dezväluite pe larg. Se pare cä mecanismele majore de rezistentä sunt semnificative din cauza dereglärii genelor efec-toare de rezistentä antifungicä. Aceastä dereglare este o consecintä a mutatiilor punctuale, care apar la regulatorii transcriptionali ai acestor gene efectoa-re. Rezistenta poate urmäri, de asemenea, aparitia mutatiilor punctuale direct în genele ce codificä tintele antifungice [10].
Rezistenta la azoli printre speciile Candida si Aspergillus este una dintre cele mai mari provocäri ale succesului clinic, urmatä de echinocandinä si multidrogrezistenta la unele specii Candida, în special Candida glabrata. Räspändirea Aspergillus fumigatus, rezistentä la azoli, derivatä din agriculturä, si amenintärile emergente, cum ar fi Candida auris, rezistentä la multe medicamente, sunt de asemenea alarmante. Mecanismele moleculare ce provoacä rezistentä la medicamente apar în mod natural la speciile mai putin sensibile si sunt dobândite în tulpinile de organisme sensibile. Aceste mecanisme includ interactiuni modificate între medicamentul-tintä, concentratiile de medicamente reduse mediate de transportatorii de eflux si barierele de permeabilitate asociate cu biofilme. Rezistenta la medicamente se dezvoltä prin selectarea în trepte a mai multor mecanisme respective. Stresul celular provocat de tratamentul medicamentos creeazä adaptare, contribuind la rezistentä. Expunerea la medicamente determinä de asemenea aparitia rezistentei [15, 26].
Rezistentä fungilor la preparatele antimicrobie-ne pare a fi multifactorialä, implicând atât mecanisme similare cu rezistenta antifungicä conventional, planctonicä, cum ar fi activitatea crescutä a pompei de eflux, cât si mecanisme specifice stilului de comportare al biofilmului. O proprietate unicä a biofil-mului este producerea unei matrice extracelulare. Douä componente ale acestui material, ß-glucanul si ADN-ul extracelular, promoveazä rezistenta biofilmului la multiple antifungice. Formarea biofilmului implicä, de asemenea, mai multe cäi de räspuns la stres, care afecteazä activitatea medicamentelor-azoli. Rezistenta în cadrul unui biofilm este adesea eterogenä, cu dezvoltarea unei subpopulatii de celule persistente rezistente [36].
Au fost studiate mecanismele moleculare responsabile pentru rezistenta la azoli in izolatele Candida tropicalis de la 507 pacienti cu candidozä invazivä. A fost examinatä sensibilitatea la antifun-gice prin cercetarea si verificarea mutatiilor punc-tuale ale genei ERG11, care poate crea rezistentä la azol. Mutatiile ERG11 au fost mecanismul principal responsabil pentru rezistentä, dar supraexprimarea ERG11, CDR1 si MDR1, precum si expresia redusä a CYTb, au contribuit de asemenea la rezistentä [30].
íntr-un studiu au fost determinate formarea biofilmului, activitätile enzimatice extracelulare ale 182 de izolate clinice ale complexului de parapsilozä Candida. O combinatie de mecanisme moleculare, inclusiv supraexpresia ERG11, si gene ce codificä pompele de eflux (CDR1, MDR1 si MRR1) au fost implicate in rezistenta la azol in C. parapsilozä. Identificarea molecularä a complexului speciilor de C. parapsilozä a fost realizatä utilizand PCR RFLP al genei SADH si secventierea PCR a regiunii ITS. A fost evaluatä susceptibilitatea izolatelor noastre la agentii antifungici si mecanismele moleculare care stau la baza rezistentei la azol [31].
Principalul mecanism ce caracterizeazä rezistenta antifungicä legatä de biofilm este produ-cerea de matrice extracelulare - o barierä fizicä ce impiedicä pätrunderea medicamentelor si exprima-rea activitätii lor. Cu toate acestea, supraexprimarea pompelor de eflux, modificärile genetice, celulele persistente, interactiunea sistemului imunitar biofilm - gazdä, proteinele care conduc la filamentare, contribuie impreunä la aparitia rezistentei antifun-gice a biofilmului. Unele dintre aceste mecanisme sunt partajate cu celulele planctonice si sunt adesea legate de fazele de formare a biofilmului [32].
Modificärile epigenetice, cum ar fi modificärile de ADN sau cromatinä, influenteazä nivelurile de exprimare a genelor ca räspuns la anumiti stimuli, inclusiv interactiunea cu gazda in cazul agentilor pa-togeni fungici. Aceste modificäri pot crea rezistentä la medicamente prin modificarea expresiei genelor-tintä sau a genelor ce codificä pompele de efluvii medicamentoase [36].
Rezistenta poate fi intrinsecä sau dobanditä. La Candida, rezistenta dobanditä apare ca räspuns la o presiune de selectie antifungicä la un pacient separat sau, mai rar, apare din cauza transmiterii orizontale a tulpinilor rezistente intre pacienti. Este in crestere multidrogrezistenta la azoli, echinocandine si pole-ne a mai multor specii Candida, in special Candida glabrata, si mai recent - Candida auris. Cauzele sunt consumul antifungic general, utilizarea neadecvatä a medicamentelor la locurile de infectie/colonizare, sechestrarea medicamentului in matricea biofilmului si, in cazul aparitiei focarelor, controlul suboptim al infectiei. Mai mult decat atat, cercetärile recente
sugereazä cä mutatiile genelor respective privind ADN-ul pot facilita aparitia de mutatii de rezistentä, in special C. glabrata [14].
Rezistenta speciilor Candida si Aspergillus la medicamente - fie intrinsecä, fie dobanditä - poate fi intalnitä la medicamentul antifungic folosit, dar si la un pacient care nu a fost tratat. Acest lucru este valabil, in special, atunci cand este vorba de agenti patogeni cu rezistentä dobanditä, care nu poate fi prezisä la identificarea speciei. Acest scenariu este deosebit de relevant pentru infectiile cu A. fumigatus, din cauza prevalentei crescande a izolatelor rezistente la azoli in mediu [34].
Diferite mecanisme pot duce la rezistenta dobanditä a speciilor Candida la medicamentele-azoli, cea mai frecventä fiind inducerea pompelor de eflux codificate de genele MDR sau CDR si achizitionarea unor mutatii punctuale in gena ce codificä enzima (ERG11). Rezistenta dobanditä a speciilor Candida fatä de echinocandine este, de obicei, mediatä prin aparitia mutatiilor punctuale in genele FKS, care codificä subunitatea principalä a enzimei-tintä. Rezistenta antifungicä este asociatä cu concentratii inhibitoare minime crescute, rezultate clinice mai slabe si infectii intercurente in timpul tratamentului si al profilaxiei antifungice. Candidemia cauzatä de Candida glabrata devine din ce in ce mai frecventä, iar izolatele C. glabrata sunt tot mai rezistente atat la agentii antifungici azoli, cat si la echinocandinä. Ratele de Aspergillus fumigatus rezistente la azoli sunt in prezent scäzute, dar existä rapoarte de rezistentä emergentä, inclusiv izolatii rezistente la mai multi azoli in unele pärti ale Europei [21].
Un mecanism care duce la recalcitranta me-dicamentoasä este formarea celulelor persistente antifungice. Aceste celule au un genotip sälbatic, cu capacitatea de a supravietui expunerii la agenti antifungici datoritä compozitiei membranei modifícate, räspunsului reglat la stres si integritätii sporite a peretelui celular. Cunoasterea mecanismelor ce re-glementeazä intrarea si iesirea fenotipului persistent este limitatä, dar recent s-a demonstrat cä inhibarea cäii TORC1 ce regleazä cresterea produce persistentä fungicä. Proprietätile fenotipice ale celulelor persistente si implicarea cäii TORC1 demonstreazä cä celulele persistente sunt incetinite in perioada G0 a ciclului celular. Se poate de presupus cä mecanismele de tolerantä comunä identificate pot servi drept fundament pentru dezvoltarea noilor strategii de tratament [35]. A fost demonstrat cä rezistenta este cauza unei mutatii homozigote in FKS1 din Candida tropicalis, ceea ce duce la o schimbare de aminoacizi corespunzätoare unei S645P cunoscute in Candida albicans [12].
Preparate antifungice cu actiune nouä
Un program eficient de terapie antifungicä este esential pentru controlul rezistentei la medicamente
si ar trebui sä includä un diagnostic rapid al fungi-lor, monitorizare terapeuticä a medicamentelor si interventie clinicä. Dezvoltarea unor instrumente si strategii de diagnostic mai bune, care permit utilizarea orientatä a preparatelor antifungice, este esentialä pentru a pästra eficacitatea medicamen-telor [36]. Toate infectiile fungice grave au nevoie de terapie antifungicä adecvatä. Doar cateva clase de antifungice sunt disponibile, astfel cä aparitia rezistentei la clasele de medicamente unice si, actualmente, multidrogrezistenta impiedicä managemen-tul pacientului. Identificarea unor noi antifungice se realizeazä in esentä prin screeningul colectiilor de compusi chimici naturali sau sintetici. Descoperirea noilor tinte antifungice posibile are loc prin abordäri la nivelul genomului, pentru o mai bunä intelegere a biologiei fungilor patogeni [10].
Proprietätile antifungice ale peptidelor macro-ciclice au fost cercetate impotriva unui sir de izolate clinice ale speciilor Candida albicans si non-albicans. Rhesus ö-defensin 1 (RTD-1), prototipul ö-defensin, a fost un fungicid rapid si puternic impotriva tulpinilor. Actiunea antifungicä a avut loc prin permeabilizarea celularä, care a fost corelatä temporal cu eliberarea de ATP si cu acumularea intracelularä a speciilor reactive de oxigen (ROS). Nimicirea prin RTD-1 a fost comparatä cu cea cu histatinä 5 (Hst 5) - o peptidä anticandida caracterizatä pe larg, exprimatä in saliva umanä. RTD-1 a ucis C. albicans mult mai repede si la o concentratie de 200 de ori mai micä decat cea a Hst 5. Spre deosebire de Hst 5, activitatea anticandida a RTD-1 a fost independentä de productia de ATP mitocondrial. Mai mult, RTD-1 a fost pe deplin rezistent la proteazele Candida timp de 2 ore in conditii de degradare rapidä si completä a Hst 5. MIC-urile si concentratiile minime de fungicide (MFC) de 14 izoforme naturale ö-defensine impotriva C. albicans rezistente la medicamente sunt mai active decat amfotericina B si/sau caspofungina impotriva organismelor rezistente la fluconazol, inclusiv MDR Candida auris. Aceste rezultate indicä potentialul defens-defensinelor macrociclice ca sabloane structurale pentru proiectarea terapiei antifungice [17].
Caracteristicile-cheie ale patogenezei infectiilor fungice, inclusiv formarea filamentului, sunt exprimate in anumite nevertebrate si gazde-mamifere. Printre diferite gazde potentiale, C. elegans oferä o platformä atractivä atat pentru studiul interactiunilor gazdä - patogen, cat si pentru identificarea unor noi agenti antifungici. Avantajele screeningului compu-sului in acest context animal, simplu, relativ ieftin si nu la fel de contestat din punct de vedere etic, includ evaluarea simultanä a eficacitätii si a toxicitätii antifungice, care ar putea duce la identificarea compusilor cu mecanisme de actiune distincte, de exemplu, prin promovarea räspunsurilor imune ale
gazdei sau prin impiedicarea factorilor de virulentä fungicä. [16].
A fost studiatä activitatea antifungicä sporitä a nanoparticulelor de argint biosintetizate prin filtra-rea färä celule a Trichoderma viride (MTCC 5661), in comparatie cu nanoparticulele de argint sintetizate chimic (CSNP) de formä si dimensiuni similare. S-a observat activitatea antifungicä sporitä a nanoparticulelor de argint biosintetizate, in comparatie cu cele sintetizate chimic [36]. Asadar, sunt utilizate diferite abordäri in vederea obtinerii substantelor active antifungige, cu utilizarea metodelor moderne originale.
Concluzii
Se poate concluziona cä terapia antifungicä este o componentä centralä a managementului pacientilor cu micoze acute sau cronice. Cu toate acestea, optiunile de tratament sunt restrictionate din cauza numärului redus de medicamente antifungice. Managementul clinic al bolilor este in continuare compromis de aparitia rezistentei la medicamente. Odatä consideratä o intamplare rarä, rezistenta la medicamentele antifungice este in crestere in multe centre medicale, avand un risc ridicat.
Cea mai importantä problemä este evolutia organismelor rezistente la mai multe medicamente. Mecanismele responsabile sunt caracteristice, in mare parte, atat tulpinilor rezistente ce prezintä o susceptibilitate redusä in mod inerent, cat celor care obtin rezistentä in timpul terapiei. Mecanismele mo-leculare includ afinitatea modificatä a medicamen-tului si abundenta-tintä, nivelurile reduse de medicamente ce pätrund intracelular (pompele de eflux si formarea biofilmelor). Noi perspective sunt legate de factorii genetici care reglementeazä aceste mecanisme, precum si de factorii celulari, de importanta testärii susceptibilitätii tuturor izolatelor de la bolna-vii cu infectii fungice prin metode de referintä sau validate. Mai mult, sunt justificate noi abordäri de diagnostic pentru agentii patogeni necultivati si, in special, detectarea pe baza ADN-ului prin PCR poate servi ca un instrument complementar in diagnosticul modern al infectiilor fungice invazive.
Bibliografie
1. One Health / O sänätate. Disponibil pe: https://www. who.int/features/qa/one-health/en/
2. ECDC Technical Report. ORT Towards One Health preparedness. Expert consultation. 11-12 December 2017. 22 p.
3. Ellen Trane N0rby, Esben Lunde Larsen. One Health Strategy against antibiotic resistance in Danemarca. 2017. 10 p.
4 Antti Hakanen, Jari Jalava, Liisa Kaartinen. National action plan on antimicrobial resistance 2017-2021. Helsinki, 2016. 56 p.
5. Sixty-Seventh World Health Assembly. Antimicrobial resistance. Disponibil pe: http://apps.who. int/gb/ebwha/pdf_files/WHA67/A67_R25-en. pdf?ua=1&ua=1
6. Global action plan on antimicrobial resistance, WHO. Disponibil pe: http://apps.who.int/iris/bitstrem/106 65/193736/1/9789241509763_eng.pdf?ua=1
7. Guyatt G.H., Oxman A.D., Vist G.E., et al. GRADE: an emerging consensus on rating quality of evidence and strength of recommendations. In: BMJ. 2008, nr. 336, p. 924.
8. Vermes A., Guchelaar H.J., Dankert J. Flucytosine: a review of its pharmacology, clinical indications, pharmacokinetics, toxicity and drug interactions. In: The Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2000, vol. 46, nr. 2, pp. 171-179.
9. Mycology Antifungal Resistance Database. Disponibil pe: http://www.mardy.net
10. Patrick Vandeputte, Selene Ferrari, Alix T. Coste. Antifungal Resistance and New Strategies to Control Fungal Infections. In: International Journal of Microbiology. 2012, vol. 2012(3), 26 p.
11. Anthony Nash, Thomas Sewell, Rhys A. Farrer. MARDy: Mycology Antifungal Resistance Database. In: Bioin-formatics. 2018, vol. 34(18), pp. 3233-3234.
12. Rasmus Hare Jensen. Resistance in Human Pathogenic Yeasts and Filamentous Fungi: Prevalence, Underlying Molecular Mechanisms and Link to the Use of Antifungals in Humans and the Environment. In: Dan. Med. J. 2016, vol. 63(10): B5288.
13. Tortorano A.M. Abstract, 20008. No: S 315. In: 18th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases. April 19-22, 2008, Barcelona, Spain.
14. Maiken Cavling Arendrup, Thomas F Patterson. Mul-tidrug-Resistant Candida: Epidemiology, Molecular Mechanisms, and Treatment. In: J. Infect. Dis. 2017, vol. 216 (suppl. 3), pp. 445-451.
15. Fendrihan Sergiu. Date clinice, epidemiologice si de laborator in infectiile cu levuri din genul Candida pentru optimizarea diagnosticului hepatitelor de tip B §i C. Bucuresti, 2016. 42 p.
16. Cleo G. Anastassopoulou, Beth Burgwyn Fuchs, Eleftherios Mylonakis. Caenorhabditis Elegans-Based. Model Systems for Antifungal Drug Discovery. In: Curr. Pharm. Des. 2011, vol. 17(13), pp. 1225-1233.
17. Elisa Borghi, Francesca Borgo, Giulia Morace. Fungal Biofilms: Update on Resistance. In: Adv. Exp. Med. Biol. 2016, nr. 931, pp. 37-47.
18. David C. Coleman, Gary P. Moran, Brenda A. McManus, Derek J. Sullivan. Mechanisms of Antifungal Drug Resistance in Candida Dubliniens. In: Future Microbiol. 2010, vol. 5(6), pp. 935-949.
19. Maria-Manuel Azevedo, Isabel Faria-Ramos, et al. Genesis of Azole Antifungal Resistance From Agriculture to Clinical Settings. In: J. Agric. Food Chem. 2015, vol. 63(34), pp. 7463-7468.
20. Matthew C. Fisher, Nichola J. Hawkins, Dominique Sanglard, Sarah J Gurr. Worldwide Emergence of Resistance to Antifungal Drugs Challenges Human Health and Food Security. In: Science. 2018, vol. 360(6390), pp. 739-742.
21. J.A. Reales-Calderón, Gl. Molero, C. Gil, J.L. Martínez. The Fungal Resistome: A Risk and an Opportunity for the Development of Novel Antifungal Therapies. In: Future Med. Chem. 2016, vol. 8(12), pp. 1503-1520.
22. Michael A. Pfaller. Antifungal Drug Resistance: Mechanisms, Epidemiology, and Consequences for Treatment. In: Am. J. Med. 2012, vol. 125(1), pp. 3-13.
23. Rasmus Hare Jensen. Resistance in Human Pathogenic Yeasts and Filamentous Fungi: Prevalence, Underlying Molecular Mechanisms and Link to the Use of Antifungals in Humans and the Environment. In: Dan. Med. 2016, vol. 63(10): B5288.
24. Coman I., Constantin M., Rogut O., Gogu M. Etiologiasi terapia infectiilor fungice. Iasi: Performantica, 2012.
25. Cornely O.A., Maertens J., Winston D.J. Posaconazole vs. fluconazole or itraconazole prophylaxis in patients with neutropenia. In: N. Engl. J. Med. 2007, nr. 356, pp. 348-359.
26. Denning D.W. Echinocandins and pneumocandins - a new antifungal class with a novel mode of action. In: J. Antimicrob. Chemother. 1997, nr. 40, pp. 611-614.
27. Denning D.W., Venkateswarlu K., Oakley K.L., et al. Itraconazole resistance in Aspergillus fumigatus. In: Antimicrob. Agents Chemother. 1997, nr. 41, pp. 13641368.
28. Espinel-Ingroff A. Comparison of in vitro activities of the new triazole SCH56592 and the echinocandins MK-0991 (L-743,872) and LY303366 against opportunistic filamentous and dimorphic fungi and yeasts. In: J. Clin. Microbiol. 1998, nr. 36, pp. 2950-2956.
29. Russell E. Lewis, Pierluigi Viale, Dimitrios P. Kontoyian-nis. The Potential Impact of Antifungal Drug Resistance Mechanisms on the Host Immune Response to Candida. In: Virulence. 2012, vol. 3(4), pp. 368-376.
30. X. Fan, M. Xiao, D. Zhang, et al. Molecular Mechanisms of Azole Resistance in Candida Tropicalis Isolates Causing Invasive Candidiasis in China. In: Clin. Microbiol. Infect. 2019, vol. 25(7), pp. 885-891.
31. S. Neji, I. Hadrich, H. Trabelsi, et al. Virulence Factors, Antifungal Susceptibility and Molecular Mechanisms of Azole Resistance Among Candida Parapsilosis Complex Isolates Recovered From Clinical Specimens. In: J. Biomed. Sci. 2017, vol. 24(1), p. 67.
32. Elisa Borghi, Francesca Borgo, Giulia Morace. Fungal Biofilms: Update on Resistance. In: Adv. Exp. Med. Biol.
2016, nr. 931, pp. 37-47.
33. Leah E. Cowen, Dominique Sanglard, Susan J. Howard, P. David. Mechanisms of Antifungal Drug Resistance Affiliations expand Cold Spring. In: Harb. Perspect. Med. 2014, vol. 5(7): a019752.
34. Rasmus Bojsen, Birgitte Regenberg, Anders Folkesson. Persistence and Drug Tolerance in Pathogenic Yeast.
2017. Disponibil pe: https://www.researchgate.net/ scientific-contributions/2023662240_Rasmus_Bo-jsen
35. Heather T. Taff, Kaitlin F. Mitchell, Jessica A. Edward, David R. Andes. Affiliations expand. Mechanisms of Candida Biofilm Drug Resistance. In: Future Microbiol. 2013, vol. 8(10), pp. 1325-1337.
36. Madhuree Kumari, Ved P. Giri, Shipra Pandey et al. An Insight into the Mechanism of Antifungal Activity of Biogenic Nanoparticles Than Their Chemical Counterparts. In: Pestic. Biochem. Physiol. 2019, nr. 157, pp. 45-52.
Victoria Bucov, dr. hab. st. med.,
profesor universitar,
Agentia Nationalá pentru Sánátate Publica,
tel.: 022 574 587; 079261188,
e-mail: [email protected]
