Avaliação da atividade da micafungina incorporada em nanoemulsão frente a biofilme de Candida auris e Candida albicans e em modelo alternativo de Galleria mellonella

Abstract

Foi realizada a avaliação da atividade biológica do uso de uma nanoemulsão contendo micafungina sobre os biofilmes formados por C. auris e C. albicans, como uma alternativa aos tratamentos empregados atualmente. A nanoemulsão foi desenvolvida contendo como fase oleosa o ácido oleico, uma mistura de polioxietileno 20 cetil éter (Brij® 58) e fosfatidilcolina de soja na proporção 2:1 como sistema tensoativo e tampão fosfato (PBS) pH 7,4 como fase aquosa. Os ensaios biológicos mostram que a nanoemulsão com micafungina incorporada não apresentou atividade antifúngica frente à cepa clínica de C. auris, contudo, a solução com micafungina livre demonstrou atividade com uma CIM de 0,333 µg/mL. Para a cepa padrão de C. albicans foi obtido a mesma CIM de 0,0103 µg/mL tanto para nanoemulsão contendo micafungina quanto para a solução com este fármaco livre, evidenciando assim que há atividade fungicida da nanoemulsão contendo micafungina (NEMICA) para essa cepa utilizada. Nos ensaios em presença de sorbitol houve aumento dos valores de CIM de micafungina para as duas cepas utilizadas, elucidando o possível mecanismo de ação, enquanto que nos ensaios com exógenos de ergosterol não houve alteração dos valores de concentração inibitória. Não foi observada atividade antifúngica frente aos biofilmes das cepas utilizadas. Os resultados referentes ao índice de citotoxicidade (IC50) de micafungina, da formulação base (NE) e da nanoemulsão contendo micafungina (NEMICA) frente à linhagem celular L929 são de 60 µg/mL para a MICA e NEMICA, e 80 µg/mL para a formulação base. Quanto ao ensaio de toxicidade aguda em larvas de G. mellonella, as dosagens 5, 10, 25, 50 100, 200, 500, 1000 e 2000 mg/kg de micafungina livre e incorporada em nanoemulsão não foram capazes de induzir morte nas larvas utilizadas. Nos ensaios terapêuticos de infecção por C. auris e C. albicans em modelos alternativos in vivo de G. mellonella, para C. albicans, todos os grupos experimentais tiveram um perfil de sobrevida positivo após a infecção. Para C. auris, a maior porcentagem de sobrevida nos grupos 3 e 4 sugere que o tratamento com micafungina livre e incorporada foi capaz de previnir um número maior de mortes dos grupos amostrais, apontando uma possível ação sobre a infecção causada nas larvas.

An evaluation of the biological activity of using a nanoemulsion containing micafungin on biofilms formed by C. auris and C. albicans was carried out, as an alternative to the treatments currently used. The nanoemulsion was developed containing oleic acid as the oily phase, a mixture of polyoxyethylene 20 cetyl ether (Brij® 58) and soy phosphatidylcholine in a 2:1 ratio as surfactant system and phosphate buffer (PBS) pH 7.4 as aqueous phase. Biological assays show that the nanoemulsion with incorporated micafungin did not show antifungal activity against the clinical strain of C. auris, however, the solution with free micafungin showed activity with a MIC of 0.333 µg/mL. For the standard strain of C. albicans, the same MIC of 0.0103 µg/mL was obtained both for the nanoemulsion containing micafungin and for the solution with this free drug, thus showing that there is fungicidal activity of the nanoemulsion containing micafungin (NEMICA) for this strain used. In the tests in the presence of sorbitol, there was an increase in the MIC values of micafungin for the two strains used, elucidating the possible mechanism of action, while in the tests with exogenous ergosterol there was no change in the inhibitory concentration values. No antifungal activity was observed against the biofilms of the strains used. The results regarding the cytotoxicity index (IC50) of micafungin, the base formulation (NE) and the nanoemulsion containing micafungin (NEMICA) against the L929 cell line are 60 µg/mL for MICA and NEMICA, and 80 µg/mL for the base formulation. As for the acute toxicity test on G. mellonella larvae, dosages 5, 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 and 2000 mg/kg of free and incorporated micafungin in nanoemulsion were not able to induce death in the larvae used . In therapeutic trials of C. auris and C. albicans infection in alternative in vivo models of G. mellonella, for C. albicans, all experimental groups had a positive survival profile after infection. For C. auris, the highest percentage of survival in groups 3 and 4 suggests that treatment with free and incorporated micafungin was able to prevent a greater number of deaths in the sample groups, pointing to a possible action on the infection caused in the larvae.