Analysis of the antifungal effect of synthetic compounds on Cryptococcus spp.

A terapia da criptococose é limitada por problemas de toxicidade, tolerância aos antifúngicos e alto custo. Estudos realizados com compostos orgânicos de calcogênio, em especial aqueles contendo selênio, mostram que esses apresentam considerável atividade contra microrganismos, incluindo fungos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial antifúngico de compostos sintéticos de calcogênio no controle de Cryptococcus spp. usando modelo in vitro e in vivo. Após triagem de 141 compostos sobre Aspergillus fumigatus, Fusarium solani, Candida albicans e Cryptococcus neoformans para determinar atividade antifúngica e avaliação de toxicidade sobre hemácias, selecionamos o composto ALDF_078 como molécula líder para avaliar a atividade anticriptocócica. Esse composto apresentou atividade antifúngica sobre C. neoformans H99 e C. gattii R265 e suas linhagens tolerantes ao fluconazol (FCZ) e também sobre isolados clínicos das duas espécies (CI50: 1 - 8 μg/mL). As concentrações de 4X e 8X CI50 de ALDF_078 apresentaram efeito fungicida sobre C. neoformans H99 após 8h e 4h de exposição à molécula, respectivamente. O tratamento das leveduras com o composto mostrou que este, em geral, causou a diminuição na espessura da cápsula e volume celular de Cryptococcus spp., além de ter aumentado a permeabilidade de membrana das leveduras da linhagem de C. neoformans H99 tolerante ao FCZ. As células em dispersão do biofilme maduro da linhagem não adaptada de C. neoformans H99 foram inibidas por concentrações semelhantes as que inibiram as células planctônicas da mesma linhagem; entretanto, esta molécula não foi capaz de interferir nas células sésseis dos biofilmes maduros. Os experimentos em modelo invertebrado de Galleria mellonella mostraram que doses abaixo de 46,5 mg/kg de ALDF_078, apesar de não serem tóxicas no modelo testado, não foram efetivas no tratamento da infecção por C. neoformans. Nossos dados indicam que o composto ALDF_078 apresenta efeito fungicida, baixa toxicidade e efeitos morfofisiológicos sobre leveduras de Cryptococcus spp. e destacam o potencial desse composto sintético como molécula líder no desenvolvimento de uma opcao terapeutica sobre os agentes da criptococose.Cryptococcosis therapy is limited by toxicity problems, antifungal tolerance and high cost. Studies with organic chalcogen compounds, especially those containing selenium, have shown their activity against microorganisms, including fungi. Thus, the objective of this work was to evaluate the antifungal potential of synthetic chalcogen compounds in the control of Cryptococcus spp. using in vitro and in vivo models. After the screening of 141 compounds on Aspergillus fumigatus, Fusarium solani, Candida albicans and Cryptococcus neoformans for antifungal activity and red blood cell toxicity evaluation, the ALDF_078 compound was selected as leader molecule for anticryptococcal activity evaluation. This compound showed antifungal activity on C. neoformans H99 and C. gattii R265 and their fluconazole (FCZ) tolerant strains, and also on the clinical isolates of the two species (IC50: 1 8 μg/mL). The concentrations at 4X and 8X CI50 of ALDF_078 presented fungicidal effect on C. neoformans H99 after 8h and 4h of molecule exposure, respectively. Treatment of the yeasts with the compound caused a decrease in capsule thickness and cell volume of Cryptococcus spp., besides to increasing membrane permeability of FCZ tolerant C. neoformans H99 yeasts. The dispersion cells from non-adapted C. neoformans H99 mature biofilm were inhibited at similar concentrations that inhibited planktonic cells of the same strain; however, this molecule was unable to interfere with mature biofilm cells. Galleria mellonella invertebrate model experiments have shown that doses below 46.5 mg/kg of ALDF_078, although were not toxic in the tested model, were not effective in treating the infection with C. neoformans. Our data show that the compound ALDF_078 has fungicidal effect, low toxicity and morphophysiological effects on Cryptococcus spp. and highlighted the potential of this synthetic compound as a leader molecule in the development of a therapeutic option for cryptococcosis agents