Nowe trendy w poszukiwaniu alternatywnych terapii przeciwgrzybiczych

• Authors: Małgorzata Gizińska , Weronika Pytlak , Magdalena Lis , Beata Gad , Monika Staniszewska

Title variants

EN

New trends in the search for alternative antifungal therapies

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Niniejsza praca podejmuje tematykę zakażeń grzybiczych w kontekście narastającej oporności na dostępne leki przeciwgrzybicze oraz opracowywania nowych antymikotyków. Około 90% wszystkich zakażeń grzybiczych jest powodowanych przez grzyby należące do rodzajów: Candida, Aspergillus, Pneumocystis oraz Cryptococcus. Zakażenia o etiologii Candida albicans stanowią globalny problem kliniczny, a kandydozy układowe uznawane są za jedne z cięższych rodzajów grzybic, w których śmiertelność pacjentów wynosi około 40% – pomimo podjęcia leczenia. Jak dotąd dostępnych jest pięć klas antymikotyków, z których jedynie trzy (azole, echinokandyny oraz polieny) stosuje się w zwalczaniu zakażeń układowych. Mała różnorodność dostępnych leków, a także ich nadużywanie w terapii i profilaktyce przyczyniły się do narastania oporności wśród patogenów grzybiczych. Zidentyfikowano szereg mechanizmów oporności na antymikotyki. Obejmują one w szczególności: mutacje w genach kodujących białka docelowe, zwiększenie lub zmniejszenie ilości białka docelowego, działanie pomp białkowych, tworzenie biofilmu czy aktywację odpowiedzi stresowej. Wzrastająca częstotliwość występowania grzybic oraz trudność ich leczenia wymuszają poszukiwanie alternatywnych terapeutyków, o nowych mechanizmach działania. Ze względu na eukariotyczny charakter komórek grzybiczych najnowsze trendy w literaturze przedmiotu sugerują, aby mechanizm działania nowych leków ukierunkować specyficznie na czynniki zjadliwości lub na odpowiedź stresową patogenu.

EN

The paper addresses the issue of fungal infections in the context of growing resistance to currently available antifungal agents and the development of new antimycotics. Fungal pathogens belonging to the genuses Candida, Aspergillus, Pneumocystis and Cryptococcus account for about 90% of all fungal infections. Candida albicans infections are a global clinical problem, and systemic candidiasis is considered one of the most severe fungal infections, with mortality rates of about 40% despite treatment. Currently, there are five classes of antimycotics available, of which only three (azoles, echinocandins and polyenes) are used for systemic infections. The limited variety of available therapies as well as their overuse in both therapy and prevention have contributed to the growing resistance among fungal pathogens. Many mechanisms of resistance to antimycotics have been identified. These include in particular: mutations in genes encoding target proteins, increase or decrease in target protein, protein pump activity, biofilm formation or activation of stress response. The growing incidence of fungal infections and the difficulty of their treatment have forced the search for alternative therapeutic agents with new mechanisms of action. Due to the eukaryotic nature of fungal cells, recent trends in literature imply that novel agents should specifically target virulence factors or stress response of the pathogen.

Keywords

EN

Candida albicans; leki przeciwgrzybicze; wirulencja

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2019
• Volume: 15
• Issue: 1
• Pages: 12–16

Contributors

author

Małgorzata Gizińska

• Zakład Badania Surowic i Szczepionek, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, Warszawa, Polska

author

Weronika Pytlak

• Wydział Chemii, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska

author

Magdalena Lis

• Wydział Chemii, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska

author

Beata Gad

• Zakład Wirusologii, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, Warszawa, Polska

author

Monika Staniszewska

• Zakład Badania Surowic i Szczepionek, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, Warszawa, Polska

References

• Pfaller MA, Diekema DJ: Epidemiology of invasive candidiasis: a persistent public health problem. Clin Microbiol Rev 2007; 20: 133–163.
• Bhatt VR, Viola GM, Ferrajoli A: Invasive fungal infections in acute leukemia. Ther Adv Hematol 2011; 2: 231–247.
• Yapar N: Epidemiology and risk factors for invasive candidiasis. Ther Clin Risk Manag 2014; 10: 95–105.
• Pappas PG, Kauffman CA, Andes DR et al.: Clinical practice guideline for the management of Candidiasis: 2016 Update by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis 2016; 62: e1–e50.
• Brown GD, Denning DW, Gow NA et al.: Hidden Killers: Human Fungal Infections. Sci Transl Med 2012; 4: 165rv13.
• Perea S, Patterson TF: Antifungal resistance in pathogenic fungi. Clin Infect Dis 2002; 35: 1073–1080.
• Nobile CJ, Johnson AD: Candida albicans biofilms and human disease. Annu Rev Microbiol 2015; 69: 71–92.
• Kabir MA, Hussain MA, Ahmad Z: Candida albicans: a model organism for studying fungal pathogens. ISRN Microbiol 2012; 2012: 538694.
• Roemer T, Krysan DJ: Antifungal drug development: challenges, unmet clinical needs, and new approaches. Cold Spring Harb Perspect Med 2014; 4: a019703.
• Mayer FL, Wilson D, Hube B: Candida albicans pathogenicity mechanisms. Virulence 2013; 4: 119–128.
• Cannon RD, Lamping E, Holmes AR et al.: Efflux-mediated antifungal drug resistance. Clin Microbiol Rev 2009: 22: 291–321.
• Sanglard D: Emerging threats in antifungal-resistant fungal pathogens. Front Med 2016; 3: 11.
• Revie NM, Iyer KR, Robbins N et al.: Antifungal drug resistance: evolution, mechanisms and impact. Curr Opin Microbiol 2018; 45: 70–76.
• Vandeputte P, Ferrari S, Coste AT: Antifungal resistance and new strategies to control fungal infections. Int J Microbiol 2012; 2012: 713687.
• Nawrot U: Echinokandyny – aktywność mikrobiologiczna, znaczenie w leczeniu i profilaktyce grzybic. Forum Zakażeń 2013; 4: 157–163.
• Calandra T, Roberts JA, Antonelli M et al.: Diagnosis and management of invasive candidiasis in the ICU: an updated approach to an old enemy. Crit Care 2016: 20: 125.
• Aoki W, Ueda M: Characterization of antimicrobial peptides toward the development of novel antibiotics. Pharmaceuticals 2013; 6: 1055–1081.
• Neelabh, Singh K, Rani J: Sequential and structural aspects of antifungal peptides from animals, bacteria and fungi based on bioinformatics tools. Probiotics Antimicrob Proteins 2016; 8: 85–101.
• Wei CX, Bian M, Gong GH: Tetrazolium compounds: synthesis and applications in medicine. Molecules 2015; 20: 5528–5553.
• Voitekhovich SV, Ivashkevich OA, Gaponik PN: Synthesis, properties, and structure of tetrazoles: certain achievements and prospects. Russ J Org Chem 2013; 49: 635–654.
• Malik MA, Al-Thabaiti SA, Malik MA: Synthesis, structure optimization and antifungal screening of novel tetrazole ring bearing acyl-hydrazones. Int J Mol Sci 2012; 13: 10880–10898.
• Juvvadi PR, Lee SC, Heitman J et al.: Calcineurin in fungal virulence and drug resistance: Prospects for harnessing targeted inhibition of calcineurin for an antifungal therapeutic approach. Virulence 2017; 17: 186–197.
• Staniszewska M, Bondaryk M, Ochal Z: Susceptibility of Candida albicans to new synthetic sulfone derivatives. Arch Pharm 2015; 348: 132–143.
• Staniszewska M, Bondaryk M, Kazek M et al.: Effect of serine protease KEX2 on Candida albicans virulence under halogenated methyl sulfones. Future Microbiol 2017; 12: 285–306.
• Borys KM, Korzyński MD, Ochal Z: A simple and efficient synthesis of trihalomethyl and dihalonitromethyl aryl sulfones. Tetrahedron Lett 2012; 53: 6606–6610.
• Picard D: Heat-shock protein 90, a chaperone for folding and regulation. Cell Mol Life Sci 2002; 59: 1640–1648.
• Blankenship JR, Wormley FL, Boyce MK et al.: Calcineurin is essential for Candida albicans survival in serum and virulence. Eukaryot Cell 2003; 2: 422–430.
• Singh SD, Robbins N, Zaas AK et al.: Hsp90 governs echinocandin resistance in the pathogenic yeast Candida albicans via calcineurin. PLoS Pathog 2009; 5: e1000532.
• Dai B, Wang Y, Li D et al.: Hsp90 is involved in apoptosis of Candida albicans by regulating the calcineurin-caspase apoptotic pathway. PLoS One 2012; 7: e45109.

• Document Type: article