Priešgrybelinis piridinų klasės junginių poveikis Candida albicans planktoninėms ląstelėms ir bioplėvelėms

Abstract

Candida albicans (C. albicans) yra dimorfinis patogeninis mieliagrybis, sukeliantis gyvybei pavojingą kandidemiją bei plintančią kandidozę. Patogeniniai mieliagrybiai geba formuoti bioplėveles ant medicininių kateterių, implantuotų prietaisų, širdies vožtuvų, protezų ir kitų medicinoje naudojamų prietaisų. C. albicans suformuotos bioplėvelės gali išvystyti stiprų atsparumą plačiai naudojamam vaistui flukonazolui, kuris naudojamas gydyti C. albicans sukeltas infekcijas. Dėl šios priežasties tinkamu įrankiu laikomas kombinuotas priešgrybelinis gydymas. Tyrimo objektas: C. albicans standartinio kamieno, klinikinio izoliato ir mutantinių padermių ląstelės. Tyrimo metodai: piridino junginių poveikis C. albicans planktoninėms ląstelėms nustatomas mikroskiedimo metodu, o bioplėvelėms MTT bei XTT metodais. Išmetimo siurblių aktyvumo tyrimai atliekami naudojant fluorescencinį R6G metodą. Junginių citotoksiškumas įvertinamas MTT metodu. Pagrindinis šio tyrimo tikslas yra įvertinti piridino junginių (IB-254, IB-358 ir IB-385) poveikį C. albicans planktoninėms ląstelėms bei bioplėvelėms ir nustatyti šių junginių citotoksiškumą žmogaus ląstelėms. Tyrimo rezultatai: flukonazolo atveju 1 µg/ml veiksmingai slopina standartinio C. albicans kamieno planktoninių ląstelių augimą, tuo tarpu bioplėvelės yra daug atsparesnės. Net esant 2048 µg/ml flukonazolo koncentracijai, šis vaistas visiškai nesustabdo bioplėvelės formavimosi. Šio tyrimo rezultatai pademonstravo, jog piridino junginių ir flukonazolo kombinacijos yra efektyvios prieš C. albicans planktonines ląsteles bei bioplėveles. Fluorescenciniai R6G išmetimo siurblių aktyvumo matavimų rezultatai parodė, kad junginiai IB-358 ir IB-385 yra išmetimo siurblių slopikliai. Taip pat pastebėtas mažas junginių citotoksiškumas žmogaus ląstelėms. Taigi piridinio junginiai gali būti perspektyvūs kandidatai kuriant naujus priešgrybelinius vaistus bei derinant juos su jau plačiai naudojamu vaistu flukonazolu.

Candida albicans (C. albicans) is a dimorphic pathogenic fungus which causes life-threatening candidemia and disseminated candidiasis. Pathogenic fungi can form biofilms on medical catheters, implanted devices, heart valves, dentures and others. C. albicans formed biofilms can develop highly resistance to a first-choice drug fluconazole, which is used to treat C. albicans infections. Therefore, combined antifungal treatment is considered as a relevant tool. Object of the research: C. albicans standard strain, clinical isolate and mutant strains cells. Methods of the research: the effect of pyridinium compounds against C. albicans planktonic cells estimated using microdilution method and against biofilms - MTT and XTT assays. Activity of efflux pumps was determined using fluorescent R6G method. Cytotoxicity of the compounds was determined using a XTT assay. The main aim of this study is to evaluate effects of pyridinium compounds (IB-254, IB-358 and IB-385) against C. albicans planktonic cells and biofilms and to estimate cytotoxicity to human cells. Results of the research: in case of fluconazole, 1 µg/ml efficiently inhibited the growth of planktonic cells of C. albicans standard strain, while biofilms were more resistant. Fluconazole at concentration of 2048 µg/ml was not able to completely inhibit biofilm formation. Our study demonstrated that combination of pyridinium compounds with fluconazole is effective against C. albicans planktonic cells and biofilms. Fluorescent R6G efflux pumps activity measurements results showed that compounds IB-358 and IB-385 are inhibitors of efflux pumps. Citotoxicity of these compounds to human cells was low. Pyridinium compounds could be promising candidates in the development of new antifungal drugs and in combination with well known drug fluconazole.