Resveratrol-coated gold nanorods produced by green synthesis with activity against Candida albicans

Abstract

Candida albicans is an opportunistic yeast capable of causing a wide range of mucosal, cutaneous, and systemic infections. However, therapeutic strategies are limited to a few antifungal agents. Inorganic nanoparticles have been investigated as carrier systems for antifungals as potential new treatments. In this study, we focused on the antifungal activity of gold nanorods, a specific rod-shaped gold nanoparticle, produced by green synthesis using resveratrol as a metal-reducing agent. The synthesis method resulted in stable control nanoparticles (AuNp) and resveratrol-coated gold nanoparticles (AuNpRSV) with medium sizes of 32.4 × 15.9 nm for AuNp, and 33.5 × 15.3 nm for AuNpRSV. Both AuNp and AuNpRSV inhibited the C. albicans grown at 2.46 μg/mL, exhibited fungicidal effects at 4.92 μg/mL, and significantly decreased filamentation, biofilm viability, reactive oxygen species production and ergosterol levels of C. albicans. In addition, exposure to AuNpRSV reduced the ability of C. albicans to grow in the presence of cell membrane stressors. Transmission electron microscopy revealed enlargement of the cell wall and retraction of the cell membrane after treatment with AuNp and AuNpRSV. Promisingly, in vivo toxicity analysis demonstrated that both nanoparticles maintained the full viability of Galleria mellonella larvae at 49.20 μg/mL. In conclusion, both gold nanoparticles exhibited antifungal activity; however, these effects were enhanced by AuNpRSV. Altogether, AuNps and AuNpRSVs are potential antifungal agents for the treatment of C. albicans infections.

Candida albicans é uma levedura oportunista capaz de causar uma ampla gama de infecções mucosas, cutâneas e sistêmicas. No entanto, as estratégias terapêuticas são limitadas a alguns agentes antifúngicos. Nanopartículas inorgânicas tem sido investigadas como sistemas carreadores para antifúngicos como potenciais novos tratamentos. Neste estudo, focamos na atividade antifúngica de nanorods de ouro, uma nanopartícula de ouro específica em forma de bastão, produzida por síntese verde usando resveratrol como agente redutor do metal. O método de síntese resultou em nanopartículas de controle estáveis ​​(AuNp) e nanopartículas de ouro revestidas de resveratrol (AuNpRSV) com tamanhos médios de 32,4 × 15,9 nm para AuNp e 33,5 × 15,3 nm para AuNpRSV. Tanto AuNp quanto o AuNpRSV inibiram o C. albicans a 2,46 μg/mL, exibiram efeitos fungicidas a 4,92 μg/mL e diminuíram significativamente a filamentação, a viabilidade do biofilme, a produção de espécies reativas de oxigênio e os níveis de ergosterol do C. albicans. Além disso, a exposição a AuNpRSV reduziu a capacidade do C. albicans de crescer na presença de estressores da membrana celular. A microscopia eletrônica de transmissão revelou aumento da parede celular e retração da membrana celular após o tratamento com AuNp e AuNpRSV. De forma promissora, a análise de toxicidade in vivo demonstrou que ambas as nanopartículas mantiveram total viabilidade de larvas de Galleria mellonella a 49,20 μg/mL. Em conclusão, ambas as nanopartículas de ouro exibiram atividade antifúngica; no entanto, esses efeitos foram potencializados em AuNpRSV. Juntos, AuNps e AuNpRSVs são potenciais agentes antifúngicos para o tratamento de infecções por C. albicans.