Compostos derivados de chalconas: atividade antifúngica frente a fungos dermatófitos e leveduras do gênero Candida

Abstract

As dermatomicoses ocorrem quando os fungos, em especial os dermatófitos, invadem toda a espessura da capa córnea da pele, parte queratinizada intrafolicular dos pelos ou a lâmina ungueal. O escasso arsenal antifúngico utilizado para o tratamento e a mudança no perfil de suscetibilidade dos agentes etiológicos têm contribuído para a perpetuação dessas micoses na população. Em tal conjuntura, a busca por novas substâncias antimicrobianas tem ganhado importância. Nesta área, temos em destaque as chalconas, precursores da família dos flavonoides, pelo amplo espectro de ações biológicas, incluindo a antimicrobiana. O presente estudo apresenta como objetivo avaliar a atividade antifúngica de compostos derivados de chalconas contra linhagens de fungos dermatófitos (Trichophyton rubrum, T. mentagrophytes, Microsporum canis e Epidermophyton floccosum) e leveduras do gênero Candida (C. albicans, C. parapsilosis, C. glabrata e C. auris). A ação antifúngica foi testada através de ensaios de microdiluição, de acordo com o protocolo descrito no documento M38- 3rd e M27- 4rd do Clinical Laboratory Standard Institute, para determinar a concentração inibitória mínima e a concentração fungicida mínima. As cepas também foram analisadas por microdiluição para determinar o perfil de suscetibilidade aos antifúngicos convencionais fluconazol, itraconazol, terbinafina e griseofulvina. O efeito combinatório entre o composto derivado de chalcona e os fármacos convencionais foi analisada pelo método de Checkerboard determinando se há ação sinérgica, aditiva, indiferente ou antagônica. Para a investigação do alvo de ação dos compostos na célula fúngica, especialmente parede celular e membrana celular, foram realizados ensaios com sorbitol e ergosterol. Ensaio da cinética de morte pelo método de Time kill também foi realizado, assim como, a avaliação de toxicidade, in vivo, com Galleria mellonella. O composto derivado de chalcona VS02 - 4’etil obteve melhor atividade antifúngica com valores de concentração inibitória mínima entre 7,81 μg/mL e 31,25 μg/mL contra dermatófitos, e 500 μg/mL e >1.000 μg/mL frente as leveduras. O efeito combinatório entre o composto VS02 - 4’etil e antifúngicos convencionais demonstrou sinergia, ocorrendo importante diminuição da concentração inibitória mínima para valores entre 0,12 μg/mL e 250 μg/mL. Através do ensaio de sorbitol e ergosterol observou-se que a membrana celular fúngica é a estrutura alvo de ação do composto. Na cinética de morte microbiana, melhor a atividade do composto foi contra a cepa M. canis na concentração de 500 μg/mL, na qual houve 100% de inibição fúngica após 24h. No ensaio de toxicidade in vivo, não foi observada toxicidade nas doses de 125 mg/kg e 250 mg/kg, na qual 60% das larvas sobreviveram até o dia 5. A ação antifúngica das chalconas e seus derivados já foi relatada por diversos estudos e inspirado por estes resultados, a presente pesquisa conduziu essa avaliação contra fungos causadores de dermatomicoses, observando um promissor efeito combinatório aos antifúngicos convencionais, visto que a ação sinérgica das chalconas com os medicamentos atuais ainda é restrito, sobretudo para fungos dermatófitos.

Cutaneous mycoses occur when fungi, especially dermatophytes, invade the entire thickness of the horny layer of the skin, the intrafollicular keratinized part of the hairs or the nail plate. The scarce antifungal arsenal used for the treatment and the change in the susceptibility profile of the etiological agents have contributed to the perpetuation of these mycoses in the population. In such a situation, the search for new antimicrobial substances has gained importance. In this area, we highlight chalcones, precursors of the flavonoid family, due to their broad spectrum of biological actions, including antimicrobial. The present study aims to evaluate the antifungal activity of compounds derived from chalcones against dermatophyte fungal strains (Trichophyton rubrum, T. mentagrophytes, Microsporum canis and Epidermophyton floccosum) and yeasts of the genus Candida (C. albicans, C. parapsilosis, C. glabrata and C. auris). The antifungal action was tested through microdilution assays, according to the protocol described in the Clinical Laboratory Standard Institute document M38-3rd and M27-4rd, to determine the minimum inhibitory concentration and the minimum fungicidal concentration. The strains were also analyzed by microdilution to determine the susceptibility profile to the conventional antifungals fluconazole, itraconazole, terbinafine and griseofulvin. The combinatorial effect between compound derived from chalcone and conventional drugs was analyzed by the Checkerboard method, determining whether there is a synergistic, additive, indifferent or antagonistic action. To investigate the target of action of the compounds in the fungal cell, especially the cell wall and cell membrane, assays were carried out with sorbitol and ergosterol. Assay of kinetics of death by the Time kill method was also carried out, as well as the evaluation of toxicity, in vivo, with Galleria mellonella. The compound derived from chalcone VS02 - 4'ethyl obtained better antifungal activity with minimum inhibitory concentration values between 7.81 μg/mL and 31.25 μg/mL against dermatophytes, and 500 μg/mL and >1,000 μg/mL against the yeasts. The combinatorial effect between the compound VS02 - 4'ethyl and conventional antifungals showed synergy, with a significant decrease in the minimum inhibitory concentration to values between 0.12 μg/mL and 250 μg/mL. Through the sorbitol and ergosterol assay, it was observed that the fungal cell membrane is the target structure of the compound's action. In the kinetics of microbial death, the best activity of the compound was against the M. canis strain at a concentration of 500 μg/mL, in which there was 100% fungal inhibition after 24h. The in vivo toxicity test, toxicity was not observed at doses of 125 mg/kg and 250 mg/kg, 60% of larvae survived until day 5. From these results, there is potential for the use of chalcone-derived compounds as new therapeutic perspectives, especially in infections caused by dermatophytes.