Effets microbiologiques potentiels d’un dosage plus élevé d’échinocandines

L’effet paradoxal antifongique a été décrit comme l’inversion de l’inhibition de la croissance à de fortes doses d’échinocandines, le plus souvent de caspofungine. Cet effet microbiologique semble être une réponse cellulaire compensatrice aux lésions de la paroi cellulaire entraînant une altération du contenu et de la structure des parois cellulaires. Les études in vitro démontrent cet effet reproductible chez un certain pourcentage d’isolats fongiques, mais le modèle animal et les études cliniques sont moins cohérents. Les voies de signalisation de la calcineurine et des cellules Hsp semblent jouer un rôle majeur dans la régulation de ces changements cellulaires et structurels. de la pertinence clinique de cet effet de croissance paradoxal, la compréhension des actions spécifiques des échinocandines est primordiale pour optimiser leur utilisation à des schémas posologiques standard ou supérieurs, ainsi que pour développer de futures améliorations de notre arsenal antifongique.

échinocandine, effet paradoxal, paroi cellulaire, calcineurine, antifongiques HspEchinocandin jouent un rôle vital dans l’arsenal thérapeutique contre les infections fongiques invasives Cette classe d’antifongiques exerce des effets dépendants de la concentration par inhibition non compétitive de la β-glucane synthase parois cellulaires fongiques En raison de la nature non toxique de ces agents, de nombreux cliniciens ont essayé d’utiliser des doses supérieures à la norme, en particulier pour les infections difficiles à traiter. Bien qu’il semble y avoir peu de problèmes de toxicité inquiétudes qui pourraient réduire l’activité antifongique Ces inquiétudes sont pertinentes non seulement pour l’utilisation quotidienne d’échinocandines à forte dose, mais aussi pour les schémas futurs qui pourraient utiliser des pulsations intermittentes, par exemple, une dose hebdomadaire plus élevée. Comprendre ces effets microbiologiques importants après une administration d’échinocandine nouvelles stratégies de dosage sont adoptées dans clinique p pratique

L’EFFET PARADOXIQUE ANTIFONGIQUE

Les isolats de cannettes et% d’isolats de C tropicalis ont démontré l’effet Eagle à des concentrations plus élevées de cilofungine Bien que ce phénomène ait été mentionné dans la littérature , l’article décrivant cette découverte microbiologique n’a été publié que lorsque les auteurs résistance à l’inhibition de la croissance et à la mort chez divers isolats cliniques de Candida après exposition à de fortes concentrations de caspofongine Cet «effet paradoxal» est survenu chez% / des isolats cliniques de C albicans initialement testés, puis en% / dans un autre groupe d’isolats examinés; Ces isolats ont tous présenté des CMI de concentrations inhibitrices moyennes de caspofungine qui ont été jugées hautement sensibles par des tests de routine in vitro – μg / mL, et par conséquent, la suggestion d’inhibition de la croissance pourrait ne pas avoir été détectée en utilisant seulement des méthodes conventionnelles. Approches D’autres isolats de Candida initialement sans effet paradoxal ont été retestés à des concentrations beaucoup plus élevées jusqu’à μg / mL et n’ont pas développé cette condition même à ces niveaux super-thérapeutiques. Cependant, alors que% de ces isolats présentaient une croissance non visible à des concentrations plus élevées de caspofongine, ils Un petit nombre de colonies viables sur les tests de sous-culture, un terme inventé le « mini-effet paradoxal » Cette relation dynamique complexe a été postulée pour être quadriphasique: Il y avait une croissance inférieure à la caspofungine MIC, inhibition de la croissance au-dessus de la caspofungine MIC inhibition de la croissance à la caspofungine supérieure Les sous-cultures de ces isolats paradoxaux n’ont pas démontré de colonies de descendance avec une résistance totale, mais ont plutôt donné l’effet paradoxal reproductible de la souche parentale. Le phénomène paradoxal n’était pas dû à la sélection d’une sous-population vraiment résistante L’évaluation de la concentration de caspofongine dans les puits de test n’a révélé aucune destruction du médicament à ces concentrations plus élevées pour expliquer l’absence d’effet inhibiteur , excluant la possibilité de source de la croissance inattendue Plusieurs possibilités supplémentaires ont été explorées liées au mécanisme de cet effet paradoxal. La plupart des souches Candida testées ont été isolées bien avant que les échinocandines ne soient utilisées en clinique, de sorte que l’émergence de ces effets n’est pas supportée. Effe paradoxal La toxicité due à l’état physique agrégé du médicament semble moins probable, car cela n’expliquerait pas l’effet sur certains isolats et pas sur d’autres, ni la suppression de la croissance à des concentrations très élevées et la persistance de la plupart des caspofungines La fin de l’incubation En examinant ensuite les isolats de Candida, sensibles et résistants aux azoles, l’effet paradoxal de la caspofungine a été observé en% / d’isolats, et il n’y avait aucune corrélation entre les mécanismes de résistance azolés génétiquement connus et le phénotype d’effet paradoxal. , le séquençage des mutations dans les zones connues du gène codant pour la cible des échinocandines, β -, – glucane synthase FKS, n’a montré aucune corrélation Les dosages enzymatiques de Glucan synthase ont également révélé une absence de régulation de l’activité glucan synthase dans les cellules. à la caspofungine a éliminé l’effet paradoxal avec la caspofungine μg / mL sur les albicans en C. un long effet post-antifongique Il est possible que cette courte exposition au médicament soit suffisante pour inhiber l’enzyme cible et qu’une exposition prolongée à des concentrations plus élevées entraîne des réponses adaptatives et compensatoires qui limitent la destruction et favorisent la croissance. La croissance paradoxale peut également autres conditions de croissance, car les différentes espèces de Candida présentaient toutes une croissance paradoxale plus fréquente lorsqu’elles étaient cultivées en% de biofilm comparées aux cellules planctoniques% Cette prépondérance de souches dans un biofilm produisant un effet paradoxal a été reproduite dans une autre étude avec des souches résistantes à l’échinocandine. L’effet paradoxal de chaque échinocandine contre Aspergillus fumigatus, Aspergillus terreus et Aspergillus flavus conidia germés et non germés a révélé des augmentations paradoxales de l’activité métabolique à des concentrations plus élevées [ ], et chaque des échinocandines ont augmenté l’activité métabolique d’environ le même pourcentage Caspofungin a déclenché le plus grand nombre de souches pour montrer la croissance paradoxale / isolats, suivi par anidulafungin / isolats et micafungin / isolats En outre, la concentration moyenne qui a donné la croissance paradoxale était la plus faible pour caspofungin μg / mL , comparé à la micafungine μg / mL et à l’anidulafungine μg / mL

INFLUENCE D’EFFETS PARADOXIQUES SUR LE MECANISME DE BIOSYNTHESE DE PAROI CELLULAIRE

Comme les échinocandines ciblent spécifiquement la synthèse des β – glucanes de la paroi cellulaire, un examen mécanistique de l’effet paradoxal s’est concentré sur l’examen détaillé de la paroi cellulaire fongique pour mettre en évidence une régulation positive des autres composants de la paroi cellulaire. La souche précédemment rapportée produire l’effet paradoxal sous la présence et l’absence de fortes doses de caspofungine, β -, – glucane et, curieusement, β -, – glucane, ont été diminuées, alors que la teneur en chitine était significativement élevée mécanisme de ce phénomène microbiologique, où la caspofungine conserve son inhibition β – glucane même à des concentrations élevées de sorte que l’enzyme elle-même n’est pas le centre, mais la régulation de la synthèse de la chitine est compensatoire, conduisant à une croissance fongique globale accrue. microscopie électronique à transmission de différentes espèces de Candida a révélé que les cellules de croissance paradoxales cellules en bourgeonnement sans anneau clair autour des constrictions entre cellules mère et fille, levures élargies formant des touffes et absence de filamentation, toutes les cellules témoins opposées sans exposition à de fortes doses de caspofongine Les études en microscopie électronique à transmission ont révélé des changements morphologiques. paroi avec la prédominance d’une couche plus dense aux électrons, ainsi qu’une épaisseur anormale des cloisons entre les cellules mère et fille sans cloisonnement clair entre les cellules Validation du rapport précédent, cette étude a également démontré une augmentation de – à-fois Une autre étude avec des albicans a confirmé que la croissance paradoxale n’est pas due à la dégradation ou à l’instabilité du médicament, car les milieux riches en caspofungines, où le champignon présentait une croissance paradoxale, inhibaient également la croissance de souches supplémentaires . croissance paradoxale a montré la même taille agrandie, septati anormale et l’absence de filamentation telle que rapportée précédemment Comme rapporté précédemment [,, -], la teneur en chitine a augmenté suite à l’exposition à la caspofongine; Cependant, cette étude a révélé que% de cellules mortes après traitement à la caspofungine avait également augmenté la chitine, suggérant que cette augmentation de la chitine n’était pas suffisante pour échapper à la caspofungine tuant dans toutes les cellules la détection de β – glucane via un anticorps fluorescent révélait que les cellules présentaient l’effet paradoxal β -, – glucane le long de la paroi cellulaire, similaire aux cellules traitées thermiquement et aux cellules témoins non traitées où le β -, glucane est isolé sur la paroi cellulaire interne et inaccessible à la surface cellulaireL’addition de% sérum humain élimine la caspofungine effet paradoxal à des concentrations allant jusqu’à μg / mL, et avec% sérums humains, l’effet a été déplacé vers des concentrations plus élevées de caspofungine, suggérant un rôle possible pour la liaison protéique ou d’autres facteurs sériques Combinaison avec l’inhibiteur de la synthèse de la chitine élimination de la croissance paradoxale En outre, l’effet paradoxal a été éliminé chez les albicans C et les mutants inp, dépourvus de phosphatides. Ceci est probablement dû à la régulation de la voie d’intégrité de la paroi des cellules Mkc, qui cible la chitine synthase et d’autres réponses au stress pariétal Dans une autre étude, La nikkomycine Z, combinée à la caspofungine, a également éliminé l’effet paradoxal de diverses espèces de Candida , même lorsqu’elles étaient utilisées à des concentrations inférieures à la CMI.

CONSTATATIONS SPÉCIFIQUES À L’ESPÈCE CANDIDA ET À L’ÉCHINOCANDINE

L’effet paradoxal a été démontré dans environ% -% des isolats de Candida testés dans de nombreuses études. Pour évaluer la spécificité de l’échinocandine entourant l’effet paradoxal, un total d’isolats ont été testés contre la micafungine et l’anidulafungine et aucun effet paradoxal ou mini-paradoxal n’a été observé. Ces échinocandines Une analyse d’isolats de patients cancéreux a révélé un pourcentage beaucoup plus élevé d’isolats présentant l’effet paradoxal que précédemment, y compris% d’isolats de C albicans avec la caspofungine Seules espèces, C tropicalis d’isolats et Candida krusei d’isolats un effet paradoxal avec la micafungine L’anidulafungine a déclenché l’effet paradoxal chez seulement% des isolats de C. albicans et seul% des isolats de C tropicalis Candida glabrata n’a eu l’effet paradoxal avec aucun des échinocandines. Une autre étude d’isolats de C albicans a trouvé% avec une croissance paradoxale en caspofungine Cependant, dans cette étude il y avait n o Effet paradoxal avec la micafungine ni avec l’anidulafungine Fait intéressant, contre Candida dubliniensis, l’effet paradoxal après l’exposition à la caspofungine a été observé en% des isolats, et la micafungine a induit l’effet en% des isolats Une autre étude a trouvé% de souches albicans avec effet paradoxal , soulignant la nature reproductible de l’effet paradoxal, mais pas d’incidence uniformément cohérente Un génotype fongique particulier ne semble pas prédisposer à l’effet paradoxal Le génotypage microsatellite multilocus a trouvé une grande diversité génétique dans les isolats de C albicans avec l’effet paradoxal, et ne pouvait donc pas prédire le paradoxe. L’examen des isolats d’A flavus prélevés chez des patients atteints d’aspergillose invasive a révélé que le% avait une croissance paradoxale après l’exposition à la caspofongine Cependant, le phénotype de croissance paradoxale était à nouveau indépendant de micro génotype satellite

EFFET PARADOXIQUE AVEC DES DONNÉES DE MODÈLE ANIMAL

L’effet microbiologique in vitro a été observé à plusieurs reprises, et le mécanisme cellulaire exploré, mais le vrai test est si l’effet se transmet aux modèles animaux et, finalement, aux patients infectés. Une des premières études sur des modèles animaux a testé les isolats de C albicans Un effet paradoxal et un isolat qui ne figurait pas dans un modèle murin de candidose invasive Cet examen était fondé sur des observations antérieures de plusieurs chercheurs selon lesquelles la dose-réponse de la caspofongine était insuffisante au-delà d’une certaine dose il y avait une réponse de dose plate au-dessus de mg / kg de caspofungin, mais il n’y avait pas un effet paradoxal in vivo démontré par la survie ou la récupération de l’unité formant la colonie de rein Il est évidemment concevable que la réponse de plateau pourrait être attribuée à pharmacodynamics de caspofungin et n’est pas nécessairement un effet paradoxal in vivo possibleA C albicans souche, après croissance en présence de la caspofungine à forte dose, a été infectée par la larve de la cire Galleria mellonella et a montré une virulence environ% en moins par rapport à C albicans non préalablement exposés à la caspofungine à forte dose De plus, les larves infectées par des cellules élevées exposées à la caspofungine , confirmée par histopathologie avec des capsules mélaniques et une diminution significative du nombre d’hyphes dans les tissus L’étude des cellules exposées à la caspofungine à haute dose révèle une réponse pro-inflammatoire plus importante du facteur de nécrose tumorale α, interleukine, interleukine et interféron γ macrophages péritonéaux murins Cependant, dans un modèle de candidose distinct chez la Drosophile, les souches de C albicans et de C tropicalis, avec et sans effet paradoxal, n’ont montré aucune différence de virulence La première mention de l’effet paradoxal chez Aspergillus était chez un lapin. modèle d’aspergillose invasive sans diminution de la survie à une dose plus élevée de caspofongine Le modèle murin de l’aspergillose invasive , la caspofungine et la micafungine présentaient chacun une activité pharmacodynamique dose-dépendante et une réduction de la charge fongique, mais la caspofungine avait une courbe dose-réponse plus raide et une légère augmentation paradoxale de la charge fongique non observée chez la micafungine. animaux traités dans des modèles murins subséquents et différents d’aspergillose invasive utilisant des doses croissantes de caspofungine, l’efficacité thérapeutique était dose-dépendante à mg / kg / jour et mg / kg / jour, mais il y avait une augmentation paradoxale de la charge fongique pulmonaire et l’inflammation à En outre, à la dose la plus élevée de caspofongine, la morphologie d’un fumigatus semblait comparable aux témoins non traités par rapport aux hyphaes altérées à des doses plus faibles de caspofongine. Immunologiquement, la dose plus élevée de caspofungine entraînait un recrutement massif de neutrophiles recrutement et pathologie inflammatoire vus avec les doses les plus faibles Evaluer un mécanisme de recherche inflammatoire gs, une souche additionnelle qui ne présentait pas l’effet paradoxal in vitro a été infectée chez la souris et chez les animaux traités avec mg / kg / jour de caspofungine. Les animaux ont eu une réponse pro-inflammatoire notable, donc non liée à l’effet paradoxal. L’étude de fractionnement de la caspofungine, et mg / kg divisé en différents intervalles de dosage dans un modèle murin d’aspergillose invasive a révélé une réduction concentration-dépendante de la charge fongique pulmonaire moyenne chez les souris dans le groupe de dosage mg / kg Une augmentation paradoxale de la charge fongique a été observée pour chaque intervalle de dosage dans le groupe de fractionnement de mg / kg le plus élevé, mais les taux de survie ne différaient pas significativement de ceux du groupe de fractionnement à dose plus faible.Un modèle neutropénique murin d’infection disséminée de C glabrata traitée avec une seule dose de micafungine réussissant à réduire la charge fongique que les schémas posologiques plus petits et plus fréquents Par conséquent, aucun effet paradoxal n’a été observé Dans un modèle murin de mucormycose due à Rhizopus oryzae, de faibles doses de mg / kg / jour, mais pas de fortes doses, de caspofungine ou de mg / kg / jour ont amélioré la survie , suggérant la possibilité d’un effet paradoxal pour cet organisme

EFFETS PARADOXIQUES DONNEES CLINIQUES

Un essai clinique multicentrique, randomisé, en double aveugle de caspofungine mg / jour à dose standard contre mg / jour de caspofungine à haute dose a inclus des patients adultes présentant une candidose invasive Les réponses favorables étaient similaires entre les bras de traitement, et le régime à forte dose était bien toléré, ne suggérant aucun effet paradoxal en termes d’efficacité Un second essai clinique multicentrique, randomisé, en double aveugle évaluait la micafungine à des doses mg et mg vs caspofungine à dose de maintien standard mg / jour et comprenait des patients atteints de candidose invasive. similaires dans tous les groupes posologiques d’échinocandines, y compris aucune différence dans les événements indésirables Cette étude a noté un taux de succès plus faible que prévu% vs% chez les patients présentant des infections invasives non acididémiques dans le bras micafungine à dose plus élevée par rapport au micafungine à dose plus faible. que l’effet paradoxal a joué un rôle, étant donné que cet essai clinique était substantiellement plus important que l’essai antérieur sur la caspofungine, et Une analyse rétrospective des patients atteints d’une infection fongique invasive provenant d’un même centre a inclus des patients ayant reçu une dose standard de caspofungine mg / jour et des patients ayant reçu une dose élevée de caspofungine mg / jour, chacun associé à Un autre antifongique pour le traitement L’analyse multivariée n’a montré aucune différence significative dans la réponse entre les groupes de traitement, et la caspofungine à haute dose a été bien tolérée, suggérant aucun impact clinique de la dose plus élevée. La caspofungine a de nouveau montré que la dose était bien tolérée Dans une autre étude, les patients recevant de fortes doses de micafungine mg / jour ont été comparés aux patients ayant reçu une dose standard de micafungine mg / jour dans une revue rétrospective de patients adultes atteints de malignité hématologique. événements indésirables, et les résultats étaient similaires dans chaque groupe Il n’y avait aucune évidence évidente effet aradoxique chez le nombre limité de patients ayant des infections fongiques invasives

CALCINEURIN JOUE LES PRINCIPAUX RÔLES DE LA CROISSANCE PARADOXIQUE DANS ASPERGILLUS FUMIGATUS

L’interaction positive in vitro de la caspofungine avec les inhibiteurs de la calcineurine tacrolimus / FK, cyclosporine / CsA chez A fumigatus a ensuite été démontrée dans l’étude de l’interaction positive in vitro entre la caspofongine et la calcineurine. exacerbent la filamentation retardée causée par l’inhibition de la calcineurine et entraînent également une activité fongicide En outre, le potentiel d’inhibition de la voie calcineurine sans apparition de résistance médicamenteuse a été démontré en examinant l’activité antifongique in vitro des inhibiteurs de la calcineurine contre les isolats cliniques de A fumigatus. le rôle direct de la calcineurine dans la régulation de la croissance paradoxale médiée par la caspofungine a été démontré par la délétion du gène codant la sous-unité catalytique de la calcineurine cnaA tandis que les inhibiteurs de la paroi cellulaire caspofungine et nikkomycine Z présentaient des anomalies morphologiques accrues. souche de suppression, la suppression de cnaA La souche a également révélé une diminution de la teneur en β – glucane de la paroi cellulaire, impliquant une inhibition ou une mutation de la calcineurine en tant qu’excellente cible thérapeutique en association avec les médicaments anti-parois cellulaires . La biosynthèse des parois a identifié crzA, l’orthologue fongique du NFAT chez les mammifères, comme facteur clé de transcription impliqué dans la croissance des hyphes et la dissémination de la maladie Les deux souches ont présenté des défauts d’incorporation de la chitine et du β – glucane. Les composants majeurs de la paroi cellulaire ont aboli la croissance paradoxale médiée par la caspofungine à des concentrations plus élevées . Une régulation transcriptionnelle compensatoire des chitine synthases et une augmentation de la teneur en chitine suite au traitement par la caspofongine étaient également évidentes. souches de délétion à la caspofungine n’a pas été récapitulé avec la membrane cellulaire active Le rôle moléculaire de la calcineurine dans l’activation du processus de biosynthèse de la chitine dans le cadre d’un traitement à haute dose par la caspofungine a été révélé par l’expression accrue des gènes de la chitine synthase A fumigatus, chsA. et chsC, conduisant à une augmentation de l’activité de la chitine synthase dépendante de la calcineurine , vraisemblablement comme une réponse compensatoire à l’inhibition de la synthèse de β-, glucane La délétion de A fumigatus chsA et chsC indique que la voie de la calcineurine joue également un rôle dans la transcription. La régulation d’autres sous-ensembles de gènes est essentielle pour la survie en présence de caspofungine ou implique une régulation post-transcriptionnelle plus compliquée de la synthèse de la chitine Ajoutant à cette complexité, une étude récente décrivant le rôle de tous les gènes de la chitine synthase même qu’une quadruple délétion des gènes de la chitine synthase familiale n’affecte pas Cependant, une quadruple délétion des gènes de la chitine synthase familiale a entraîné une structure mycéliale désorganisée sans aucun effet sur les teneurs en chitine Bien que le mécanisme sous-jacent responsable du renversement paradoxal de l’inhibition de la croissance par la calcineurine Les travaux récents ont indiqué que la calcineurine peut réguler les principales protéines impliquées dans le traitement de la calcineurine. Croissance paradoxale médiée par la caspofungine par localisation au niveau de l’extrémité hyphale et du septum hyphalal et via son activation par phosphorylation Figure Des mutations dans les domaines clés de CnaA provoquant une mauvaise localisation de la calcineurine du septum hyphalal ont également montré des anomalies paradoxales. croissance F ou la première fois, la spectrométrie de masse a révélé la phosphorylation de CnaA à un domaine spécifique fongique filamenteux appelé région riche en sérine-proline [SPRR] qui est complètement absente dans la calcineurine humaine, et la mutation des résidus phosphorylés dans le SPRR complètement abolie paradoxal Croissance due à la caspofungine

complexe de calcineurine [P] sphorylé peut se lier au facteur de transcription phosphorylé, CrzA, et déphosphoryler, ce qui entraîne sa translocation nucléaire pour médier la transcription d’autres gènes On ignore si la caspofungine influence directement l’état de phosphorylation de la calcineurine ou CrzA Calcineurin orchestre également Sa fonction par interaction avec Hsp, cible de la Geldanamycine GDA Le complexe calcineurine-Hsp activé intervient dans la régulation de la réponse au stress, de l’intégrité de la paroi cellulaire, de la croissance et de la pharmacorésistance. et en localisant les lésions de la paroi cellulaire Lysine désacétylases KDAC contrôle le statut d’acétylation Ac et la fonction de Hsp FK, GDA et trichostatine A TSA représentent différentes façons d’interférer avec cette réponse compensatoire et de potentialiser l’action de la caspofungine Interactions connues et putatives sont représentés par des flèches simples pleines et pointées, respectivement blanc Les flèches noires représentent un changement de localisation Les flèches noires et en gras indiquent une expression accrue de hspFigure View largeTéléchargerSchéma de la calcineurine et de la protéine de choc thermique en réponse au traitement par la caspofungine La caspofungine inhibe la β -, – glucane synthase FksA On pense que ce augmentation de l’expression de la calcineurine La calcineurine, hétérodimère comprenant la sous-unité catalytique CnaA et la sous-unité régulatrice CnaB, est ensuite activée en réponse au stress pariétal La fonction calcineurine est inhibée par la liaison du complexe immunophiline-immunosuppresseur FK-FKBP CnaA est activé par la phosphorylation au niveau des résidus sérine dans la région riche en sérine-proline SPRR et aussi aux résidus sérine à l’extrémité C-terminale, ainsi que des résidus sérine à l’extrémité N-terminale de CnaB Le complexe phosphinylé [P] calcineurine peut se lier au facteur de transcription phosphorylé , CrzA, et déphosphorylate, ce qui entraîne sa translocation nucléaire à med Iate la transcription d’autres gènes On ignore si la caspofungine influence directement l’état de phosphorylation de la calcineurine ou CrzA Calcineurin orchestre également sa fonction par interaction avec Hsp, qui est une cible de la geldanamycine GDA Le complexe activé calcineurine-Hsp est impliqué dans la régulation de réponse au stress, intégrité de la paroi cellulaire, croissance et résistance aux médicaments Hsp répond au stress pariétal par une augmentation de son expression et en se localisant sur les sites de lésion de la paroi cellulaire Lysine déacétylases KDAC contrôle le statut acétylation Ac et la fonction de Hsp FK, GDA, et trichostatine A représentent différentes façons d’interférer avec cette réponse compensatoire et de potentialiser l’action de la caspofungine Les interactions connues et présumées sont représentées par des flèches simples pleines et pointées, respectivement Les flèches blanches représentent un changement de localisation Les flèches noires et en gras indiquent une expression accrue de hspBien la régulation de la chitine synthase par le Ca et le calcin Seule la calmoduline, un modulateur clé de la calcineurine, a été impliquée dans la bonne activation de l’activité de la chitine synthase chez Neurospora crassa De plus, chez le champignon dimorphe Benjaminiella poitrasii, la régulation à la hausse de la chitine synthase D’après les données in vitro, l’activité de la calcineurine et la calmoduline sont importantes pour les niveaux sauvages d’activité de la chitine synthase chez A fumigatus Ce rôle implique probablement l’activation de la CnaA par la calmoduline en réponse à Le CnaA activé qui est phosphorylé peut ensuite déphosphoryler son facteur de transcription, CrzA, qui, à son tour, induit la transcription de gènes clés de la paroi cellulaire codant pour les chitine synthases et la β-, glucane synthase. Ces chitine synthases peut être responsable de la réponse biosynthétique de la chitine à l’inhibition de la β-glucan-synthase Bien que notre Dans ce modèle, nous ne pouvons pas exclure que la calcineurine puisse contrôler posttranslationnellement d’autres protéines importantes pour la biosynthèse de la chitine, y compris les chitines synthases elles-mêmes, par déphosphorylation. En effet, la teneur accrue en chitine du mutant A fumigatus ΔcrzA Une meilleure compréhension de ces mécanismes pourrait conduire à des bénéfices thérapeutiques encore plus importants du traitement par l’échinocandine. Sans aucun doute, l’utilisation d’inhibiteurs de la calcineurine en association avec des inhibiteurs de la paroi cellulaire comme traitement est potentiellement attrayante. une croissance paradoxale était également évidente chez% des espèces de Candida isolées dans le sang, qui étaient éliminées par les inhibiteurs de la calcineurine tacrolimus et cyclosporine A, et l’inhibiteur de la chitine synthase, la nikkomycine Z, ces inhibiteurs étant également synergiques avec le caspofun. Gin

VOIE HSP: ÉMERGING EN TANT QUE RÉGULATEUR CLÉ DE LA CROISSANCE PARADOXIQUE

En tant que chaperon moléculaire, la protéine de choc thermique Hsp contrôle la maturation, le repliement et l’activation d’une partie importante du protéome eucaryote et assume le rôle de gardien de l’homéostasie intracellulaire en gouvernant de multiples réseaux d’adaptation au stress. Le rôle crucial de Hsp dans la résistance basale à l’échinocandine a également été démontré dans A fumigatus et A terreus . Son rôle dans l’effet paradoxal de la caspofungine a été principalement décrit dans A fumigatus Tandis que Hsp représente l’une des protéines cytosoliques les plus abondantes dans les conditions de croissance basale, son expression augmente considérablement sous diverses conditions de stress, comme le choc thermique. Le stress pariétal induit par la caspofungine entraîne une augmentation d’environ -5 fois des niveaux de transcrits hsp chez A fumigatus . associé à un déplacement de Hsp du cytosol vers la paroi cellulaire, les septa et les sites de régénération des hyphes Figure , qui soutient son rôle crucial dans cette réponse Cette augmentation significative de l’expression hsp semble être nécessaire pour les mécanismes adaptatifs appropriés en réponse à Diverses modifications génétiques du promoteur hsp fumigatus entraînant une diminution de l’expression hsp ont été associées à une hypersensibilité significative à la caspofungine et à une perte de l’effet paradoxal à des concentrations plus élevées de caspofungine μg / mL L’inhibition pharmacologique du Hsp par la geldanamycine effet Nous avons également montré que la région proximale -bp du promoteur h de fumigatus A était cruciale pour la résistance basale à la caspofungine y compris la réponse paradoxale Fait intéressant, le promoteur hsp de C albicans ne semble pas contenir une séquence similaire à Un fumigatus p et n’a pas été en mesure de restaurer la réponse paradoxale chez un fumigatus dépourvu de la reg du promoteur p Ces observations soutiennent l’existence de divergences dans les réponses compensatoires au stress pariétal induit par la caspofongine chez les champignons, comme l’illustrent les caractéristiques spécifiques de l’effet paradoxal de l’espèce. L’activation de Hsp au niveau posttranslationnel est également cruciale pour déclencher la cascade des voies Hsp-dépendantes de la résistance à l’échinocandine dans A fumigatus Bien que la phosphorylation soit un processus important dans la régulation de la fonction Hsp chez les eucaryotes , les mécanismes d’acétylation et de désacétylation semblent prédominants dans ce cas. Une mutation délétère ou acétylation-mimétique de K dans A fumigatus a entraîné une diminution de la résistance basale à la caspofungine et l’abolition de l’effet paradoxal, qui pourrait être restauré par une mutation de désacétylation-mimétique . La mutation de K n’a eu aucun impact phénotypique, le mutant acétylation-mimétique L’effet de K et K a entraîné une perte supplémentaire d’adaptation thermique, ainsi qu’un défaut de croissance et une diminution de la virulence similaire à la répression Hsp. Un effet comparable a été obtenu avec la trichostatine A, un inhibiteur à large spectre des lysine déacétylases de classe I et II. Ces résultats soutiennent le rôle du KDAC dans la régulation de la fonction Hsp dans les voies de résistance à l ‘échinocandine. Hsp, agissant de concert avec la calcineurine, est un autre déclencheur essentiel de la résistance basale de la caspofungine chez A fumigatus et de sa fonction. dans cette voie peut être compromise par divers moyens altérée hsp expression au niveau transcriptionnel, inhibition directe de Hsp par la liaison compétitive de GDA à la poche ATPase, et induction de Hsp acétylation par l’inhibiteur de KDAC trichostatine A TSA tous entraîner une sensibilité accrue à la caspofungine et abolition de l’effet paradoxal GDA et TSA ont démontré une synergie in vitro avec la caspofungine contre A f umigatus, et des interactions positives ont également été observées chez d’autres espèces d’Aspergillus

SOMMAIRE DE L’EFFET PARADOXIQUE

D’après toutes les études publiées, l’effet paradoxal ne semble pas être un véritable mécanisme de résistance mais plutôt un phénomène de tolérance dose-dépendante en réponse au stress et à la lésion de la paroi cellulaire. Cet effet microbiologique se produit beaucoup plus fréquemment avec la caspofungine qu’avec les autres échinocandines disponibles. et l’effet a été documenté in vitro à des concentrations réalisables dans des sérums humains avec des stratégies de dosage conventionnelles, et potentiellement plus pertinent dans des schémas posologiques plus élevés. Il est très clair que l’effet paradoxal est une réponse au stress cellulaire. Ceci n’a pas été complètement déchiffré. Il constitue un outil efficace pour étudier de manière détaillée les actions et les réponses cellulaires complexes après une exposition à un médicament antifongique dans le but d’optimiser nos thérapies et de développer de nouvelles stratégies de traitement. cet effet les études in vitro sont claires qu’il existe de manière fiable dans un Certaines études cliniques qui ont même abordé cette question de manière tangentielle ne sont pas non plus définitives. Des doses une fois par semaine d’échinocandines conduiront à des concentrations super-thérapeutiques dans le sérum et les tissus infectés, cette question doit continuer à être explorée pour définir à la fois des mécanismes d’action spécifiques et fournir de façon optimale des agents antifongiques qui sauvent des vies.

Remarques

Supplément de parrainage Cet article apparaît dans le supplément «Avances et nouvelles orientations pour Echinocandins», parrainé par Astellas Pharma Global Development, IncPotentiel conflits d’intérêts WJS a reçu des subventions d’Astellas Pharma Tous les autres auteurs ne signalent aucun conflit potentielTous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Les conflits que les éditeurs jugent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués

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