Antifúngicos

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Antifúngicos: Mecanismos de ação e Resistência
Profa. Dra. Kelly Ishida
Universidade de São Paulo Instituto de Ciências Biomédicas Departamento de Microbiologia
Relembrando...
Morfologia dos fungos
Unicelulares → fungos	leveduriformes
Pluricelulares → fungos filamentosos (“bolor”)
Hifa/micélio
Relembrando... Importância dos fungos
Indústria alimentícia
Relembrando...
Importância dos fungos
Ambiental: Decompositores e reciclam matéria orgânica – fungos saprofíticos (degradação de celulose)
Doenças em plantas e animais
Produtores de toxinas
(Ex. aflatoxina de Aspergillus sp.)
Indústria farmacêutica – produtores de antibióticos (penicilina), imunossupressores (ciclosporina) e hormônios (esteróide)
Classificação das micoses
	Micose	Tecido	Espécies
	Superficial	Extrato córneo do tecido epitelial, pelo e cabelo	Malassezia furfur Hortaea werneckii Piedraia hortae Trichosporon beigelii
	Cutâneo	Porções queratinizadas da pele, pelo e cabelo	Trichophyton spp. Microsporum spp. Epidermophyton floccosum
	Subcutâneo	Derme, músculos e tecido conjuntivo	Sporothrix spp. Fonsecaea pedrosoi e outros
	Sistêmico endêmico	Inicia-se com uma infecção pulmunar podendo atingir qualquer órgão	Paracoccidioides spp. Histoplasma capsulatum Coccidioides immitis
	Sistêmico	Qualquer tecido	Candida spp. Cryptococcus spp. Aspergillus spp.
Fusarium spp. Zigomycetes-Rhizopus spp.
Micoses superficiais e cutâneas
🞄 Afeta pele, cabelo e unha
🞄 Dermatófitos
Ptiríase versicolor
Malassezia furfur
Onicomicoses
Tínea capitis
Trichophyton sp.
Micoses subcutâneas
afeta músculos e tecidos subjacentes ao epitélio
Sporothrix spp.
Esporotricose
Cromoblastomicose
Fonsecaea pedrosoi
Exemplos de micoses que acometem a cavidade oral -
Candidíase orofaríngea
Pseudomembranosa - hálito fétido e placas brancas destacáveis, sensação de ardência e queimação ,
Eritematosa – língua avermelhada e queimação
Multifocal crônica Hiperplásica - características das duas citadas
Quelite angular
Exemplos de micoses que acometem a cavidade oral
-Paracoccidiodomicose – Paracoccidiodes spp.
Antifúngicos:
Tratamento das infeções fúngicas
Histórico
1939
Griseofulvina
isolada
1949
Nistatina (poliênico) isolada
1956
Anfo-B
isolada
1962
5-FC atividade antifúngica
1970s
Primeiros azóis
(imidazóis)
no mercado
1981
Cetoconazol
entra no mercado
1987
Formulação lipídica p/ Anfo-B
1990 e 1992
Triazóis – 1ª. geração
Fluconazol e
Itraconazol
2002 - atual
Triazóis – 2ª. geração
2002-Voriconazol
2006-Posaconazol
Equinocandinas
2002-Caspofungina
2005- Micafungina
2006- Anidulafungina
1903 – KI (iodeto de potássio)
http://vsites.unb.br/ib/cel/microbiologia/intromicro/intromicro.html
Domínio dos seres vivos
A célula fúngica
Núcleo
Odds et al. TRENDS in Microbiology, 11: 272-279, 2003.
Alvos para a quimioterapia antifúngica
Poliênicos Azóis
Griseofulvina
5-Fluorocitosina
Equinocandinas
O antifúngico ideal...
Toxicidade seletiva	 ↓ efeitos colaterais
Amplo espectro de ação
Não permita a seleção de amostras resistentes
Não ser alérgeno (Efeito antigênico)
Boa estabilidade
Boa farmacocinética (Absorção, distribuição, metabolismo e excreção)
Baixo custo
Antifúngicos e Mecanismos de ação
Membrana celular
Poliênicos
Anfotericina	B e formulações lipídicas
Nistatina
Azóis
Cetoconazol, Miconazol,
Fluconazol, Itraconazol
Voriconazol, Posaconazol
Albaconazol, Ravuconazol, 	Isavuconazol
Antifúngicos que agem na membrana celular
Ação sobre o ergosterol- agentes poliênicos
Anfotericina B	Nistatina
Anfotericina B	Ergosterol
Colesterol
Odds et al. TRENDS in Microbiology, 11: 272-279, 2003.
Ergosterol
Fosfolipídio
Anfotericina B
Meio aquoso
Bicamada lipídica
Interações com células de mamíferos
Anfotericina B/Nistatina
Colesterol
Nefrotoxicidade Hepatotoxicidade Cardiotoxicidade Anemia hemolítica
Nistatina
1º poliênico (1949)
Isolado de Streptomyces noursei
Altamente tóxico
	Uso somente tópico – suspensão, pastilhas, pomadas, cremes
Tratamento de dermatófitos e infecções mucocutâneas por
Candida
Má absorção mucocutânea
Usado no tratamento de infecções mucocutâneas (Ex.
lavagem bucal, SGI)
Efeitos colaterais: Náuseas, vômito, diarreia com dose elevada
Anfotericina B desoxicolato
Isolado de Streptomyces nodosus (1956)
- Desvantagem:
Muito tóxica, < nistatina
- Vantagens
Amplo espectro de ação Fungicida
Baixo custo
espectro de ação:
Candida spp. (exceto C. lusitaniae)
Cryptococcus spp.
Fungos dimórficos
Aspergillus spp., Fusarium spp.
Fungos negros, Zigomicetos
Não tem espectro para:
Trichosporon spp.
Fusarium spp.
Formulação Tópica e Endovenosa
Efeitos adversos:
Agudos - febre, calafrio, vômito, náusea, cefaléia
Crônicos - Nefrotoxicidade (50% dos pacientes), anemia, efeito
neurotóxico.
Nistatina - Uso tópico e altamente tóxico
Anfotericina B desoxicolato - tópico e IV
Anfotericina B lipossomal (L-AMB, Ambissome) Anfotericina B dispersão coloidal (ABCD – Amphocil ou Amphotec)
Anfotericina B Complexo lipídico (ABLC, Abelcet)
Eficácia semelhante a AMB desoxicolato
↓↓ Efeitos colaterais
Inibição da síntese do
ergosterol
HMG-CoA
sintetase
Acetil CoA	Tiolase Acetoacetil-CoA
3-OH-3-metilglutaril-CoA
(HMG-CoA)
Farnesil pirofosfato
Esqualeno sintase
Esqualeno
Alilaminas (Terbinafina)
C14-α-lanosterol demetilase
Azóis
Esqualeno epoxidase
C14-dimetil lanosterol
Zimosterol
Esterol metil transferase
Fecosterol
Adaptado de Shea e Del Poeta. Current Opinion in Microbiology, 9: 352-358, 2006.
C8-isomerase
Ergosterol
Esqualeno epóxido
C14-redutase
Lanosterol
Alilaminas: terbinafina e butenafina
Inibe a enzima esqualeno epoxidase
Efeito antifúngico devido o	acúmulo de esqualeno no citoplasma e falta de ergosterol nas membranas
Onicomicoses causadas por dermatófitos
Efetivo em 90 % dos casos
Uso tópico (1% em creme) e oral
Acumula na pele, unha e tecido adiposo
Reações adversas: diarréia, náuseas, erupções cutâneas, urticária e
fotossensibilidade.
Terbinafina
Imidazóis
1ª. Geração (Ex. miconazol)
2ª. Geração (Ex. cetoconazol)
Triazóis
1ª. Geração (Ex. fluconazol)
2ª. Geração (Ex. voriconazol)
3ª. Geração (Ex. ravuconazol)
Azóis: imidazóis e trizóis
Azóis: imidazóis e trizóis
C14-α-lanosterol
demetilase
Agentes azólicos: imidazóis
Econazol
Miconazol
Clotrimazol
Cetoconazol (tópico e sistêmico)
cetoconazol
São Fungistáticos
Dermatofitoses, candidíasis cutânea/mucocutânea
Uso tópico (creme, loção, shampoo) e sistêmico (comprimido) Absorção do cetoconazol – pH ácido
São hepatotóxicos, altera níveis de testosterona e cortisol
Tópico
Agentes azólicos: triazóis
No tratamento de Infecções sistêmicas. Principal efeito colateral – hepatoxicidade.
Fluconazol
Voriconazol
Itraconazol
Posaconazol
Alta afinidade pela C14-α demetilase -
↓efeitos colaterais
Odds et al. TRENDS in Microbiology, 11: 272-279, 2003.
São mais específicos para a enzima do citocromo P450
↓Efeitos colaterais
Espectro de ação ampliado: dermatófitos, fungos filamentosos, leveduras e fungos dimórficos
Ravuconazol
Isavuconazol
Albaconazol
Novos triazóis
Espectro de ação dos triazóis
		Candida	Cryptococcus	Aspergillus	Fusarium	Zigomicetos
	Flu	++	+++	-	-	-
	Itra	++	++	+++	-	-
	Vori	+++	+++	+++	++	-
	Posa	+++	+++	+++	++	++
	Isav	+++	+++	+++	+	+
Antifúngicos que agem na síntese da parede celular
Parede celular
Equinocandinas
Caspofungina
Micafungina
Anidulafungina
Aminocandina
Caspofungina
Micafungina
Agentes lipopeptídio: peptídio cíclico + cadeia de ácido graxo
Parede celular fúngica
manoproteínasquitina
ergosterol
1,3 glucana sintetase
1,3
1,6
glucanas
membrana
Cadeia de glucana em desenvolvimento
Sítio de ligação GTP
UDP-glicose
Odds et al. TRENDS in Microbiology, 11: 272-279, 2003.
Perda da integridade da parede celular Fragilidade Osmótica
Efeito fungicida
Via de administração IV uma vez por dia.
Pouca interação com outras drogas
Efeitos adversos: gastrointestinais
Não apresenta resistência cruzada os agentes
azólicos
Caspofungina, Anidulafungina e Micafungina - São similares - eficácia e segurança
Ativos contra:
Candida spp. - fungicida
e Aspergillus spp. - fungistático
Indicação: candidíase esofágica, candidemia, candidíase invasiva, Aspergilose invasiva refratária a outros antifúngicos
Bowman et al. Antimicrob Agent Chemother 2002;46:3001-12.
Aspergillus
Resistência aos agentes antifúngicos
O que pode levar à resistência ?
“ O antimicrobiano não induz à resistência”
O que ocorre é a seleção natural de microrganismos resistentes ao
antimicrobiano”
“A resistência microbiana reflete o princípio evolutivo de que os organismos se
adaptam geneticamente a mudanças no seu meio ambiente”
Como minimizar a seleção de cepas resistentes?
Evitar o uso indiscriminado de antifúngicos
Diagnóstico correto
Tratamento adequado
Utilizar dosagens adequadas e suficientes
Mudar tão logo de antifúngico quando se observa que o fungo possui sinais de resistência
Fazer teste de susceptibilidade à droga quando necessário
Mecanismos de resistência aos antifúngicos
Membrana plasmática
Poliênicos Azóis
Parede celular
Equinocandinas
Antifúngicos
Mecanismos de resistência aos agentes poliênicos
Diminuição da quantidade de ergosterol
Acúmulo de outro esterol, diferente de ergosterol, com baixa afinidade pelos poliênicos.
Resistência intrínsica: C. lusitaniae e C. guilhiermondii
Resistência secundária: C. albicans, C. glabrata e C. krusei
Resistência é rara.
Mutação do gene ERG 11 (C14-α- lanosterol demetilase)
Mecanismos de resistência aos azóis
Aumento da expressão da C14-α- lanosterol demetilase
Aumento de bombas de efluxo
Resistência às equinocandinas
Raros casos de resistência
Mecanismos:
Mutação no gene FKS1
(β 1,3 glucana sintetase)
Bomba de efluxo
CDR1 e CDR2 (Ex. C.
glabrata)
Cadeia de glucana em desenvolvimento
Resistência e sensibilidade aos antifúngicos
Resistência: capacidade do micro-organismo em crescer em concentrações plasmáticas da droga.
Sensibilidade: quando não crescem nessas concentrações.
CIM: menor concentração do antifúngico necessária para inibir o crescimento fúngico (g/mL)
CFM: menor concentração do antifúngico necessária para matar o fungo (g/mL)
Fungicida x Fungistático
51
Comitês
Organizações internacionais, 	interdisciplinares e
educacionais que promovem o desenvolvimento e	a ampla utilização de normas e procedimentos laboratoriais padronizados.
Padronização das técnicas
Critérios para interpretação dos resultados
Parâmetros para o
controle qualidade
Como saber se um microrganismo é resistente ou sensível a uma droga?
CLSI (Clinical Laboratory Standard Institute) - Americano
Método Microdiluição em caldo= M27-A3	(2008) e M27-S4 	(2012) (LEVEDURA), M38-A2 (2008) (FILAMENTOSO)
Método de Difusão em ágar = M44-A2 (2004) e M44-S3
(2009) (LEVEDURA), e M51-A (2010) e M51-S1 (2010)
EUCAST (European Commitee on Antibiotic Susceptibility Testing) - Europeu
Método Microdiluição em caldo
Lass-Ford et al. Mycoses, 53:1-11, 2010.
EUCAST. Clin Microbiol Infect, 14: 398-405, 2008.
EUCAST. Clin Microbiol Infect, 14: 982-984, 2008
OUTRAS NORMAS
Canadian Chinese Entre outras
Testes de susceptibilidade “in vitro”
Método	da difusão em ágar
Método de diluição em caldo
🞄 Macrodiluição
🞄 Microdiluição
Metodologia do E teste
Métodos automatizados
Difusão em ágar
Suspensão fúngica: 1-5 x 106 UFC/mL
Ágar Muller-Hinton
Ex. Discos de papel impregnados com antifúngicos: 	Fluconazol – 40 µg
E teste - bioMérieux
Figure 1
Fluconazole (FL): change of morphology at endpoint. MIC, 48 mg/litre; itraconazole (IT): sharp end point. MIC, 0.5 mg/litre.
Microdiluição
Macrodiluição
Diluição em caldo
Técnica de diluição em caldo
Leveduras - documento M27-S4 (CLSI, 2012)
Filamentoso – documento M38-A2 (CLSI, 2008)
CIM – inibição do crescimento fúngico
Automação
Vitek 2 bioMérieux
Identificação e testes de susceptibilidade e resistência
http://www.biomerieux.com.br/
Sensititre YeastOne (TREK Diagnostic 	Systems)
Referências
Livros
Trabulsi. Microbiologia Sidrim. Micologia médica
Anaissie EJ,McGinnisMR, Pfaller MA. Clinical Mycology. 2th ed. Elsevier, 2009.
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