Perfil de suscetibilidade a antifúngicos clínicos e expressão de genes associados à resistência em Cryptococcus spp. isolados de pacientes admitidos no Hospital Eduardo de Menezes, Belo Horizonte, Brasil
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Resumo
A criptococose é uma infecção causada por fungos do gênero Cryptococcus, capaz de provocar meningoencefalite, especialmente em pacientes imunocomprometidos, apresentando alta mortalidade. Apesar de sua relevância clínica, o tratamento ainda enfrenta desafios, como a oferta limitada de antifúngicos e o aumento da resistência à medicação. Assim, este estudo avaliou o perfil epidemiológico e de resistência de 154 isolados clínicos de Cryptococcus spp. de pacientes com neurocriptococose, identificando três isolados de C. gattii (MG-PC4, MG-5C27 e MG-5C28) resistentes ao fluconazol (FCZ) e à flucitosina (5-FC). Na análise do efeito combinado entre esses antifúngicos, foi observado sinergismo leve a moderado em concentrações mais baixas, enquanto doses mais elevadas indicaram possível antagonismo, dados relevantes diante da escassez de informações sobre a ação combinada e os mecanismos de resistência à 5-FC. Em termos de expressão gênica, MG-PC4 apresentou baixa expressão de FCY2 na presença de 5-FC, indicando internalização da droga, junto da redução acentuada de FUR1 e FCY1, comprometendo a ativação intracelular de 5-FC e contribuindo para o perfil de resistência, comportamento semelhante ao observado em MG-5C27 e MG-5C28. Em relação ao FCZ, MG-PC4 apresentou aumento na expressão de AFR1 e MDR1, sugerindo ativação de bombas de capazes de remover os antifúngicos do interior celular, enquanto MG-5C27 e MG-5C28 mantiveram níveis mais estáveis desses genes. Todos os isolados exibiram expressão elevada de ERG11, possivelmente como mecanismo compensatório para a manutenção da síntese de ergosterol e da integridade da membrana. Embora AFR1 e MDR1 tenham sido reduzidos pela flucitosina, MG-5C27 e MG-5C28 apresentaram expressão basal superior à cepa de referência ATCC, indicando que essas bombas podem contribuir para a resistência mesmo sem estímulo direto. O surgimento do perfil dessa resistência pode ter sido favorecido pelas condições clínicas dos pacientes, incluindo coinfecções e uso prolongado de múltiplos medicamentos. Esses achados sugerem um perfil de resistência multigênica, possivelmente associado a alterações cromossômicas, mecanismos adaptativos ao estresse antifúngico e fatores clínicos, reforçando a importância do monitoramento terapêutico e de novos estudos sobre a resistência em C. gattii e à flucitosina, ainda pouco documentada.
Abstract
Cryptococcosis is an infection caused by fungi of the Cryptococcus genus, capable of causing meningoencephalitis, particularly in immunocompromised patients, and is associated with a high mortality rate. Despite its clinical relevance, treatment still faces challenges, such as limited availability of antifungals and increasing drug resistance. This study evaluated the epidemiological profile and antifungal susceptibility of 154 clinical isolates of Cryptococcus spp. from patients with neurocryptococcosis, identifying three C. gattii isolates (MG-PC4, MG-5C27, and MG-5C28) resistant to fluconazole (FCZ) and flucytosine (5-FC). In the analysis of combined antifungal effects, mild to moderate synergism was observed at lower concentrations, while higher doses suggested possible antagonism, which is relevant given the limited available data in the literature on combination effects and resistance to 5-FC. In terms of gene expression, MG-PC4 showed low expression of FCY2 when exposed to 5-FC, indicating that the drug was internalized, but also exhibited a marked reduction in FUR1 and FCY1, compromising intracellular activation of 5-FC and contributing to the resistance profile, a pattern also observed in MG-5C27 and MG-5C28. Regarding FCZ, MG-PC4 exhibited increased expression of AFR1 and MDR1, suggesting activation of efflux pumps capable of removing the antifungal agent from inside the cell, while MG-5C27 and MG-5C28 maintained more stable expression levels of these genes. All isolates showed elevated expression of ERG11, possibly as a compensatory mechanism to maintain ergosterol synthesis and membrane integrity. Although AFR1 and MDR1 were reduced by 5-FC, MG-5C27 and MG-5C28 displayed higher basal levels than the ATCC reference strain, suggesting that these pumps may contribute to resistance even without direct stimulation. The emergence of this resistance profile may have been favored by the clinical conditions of the patients, including coinfections and prolonged use of multiple medications. These findings suggest a multigenic resistance profile, possibly associated with chromosomal alterations, adaptive responses to antifungal stress, and clinical factors, highlighting the importance of therapeutic monitoring and further studies on resistance in C. gattii and to 5-FC, which remain poorly documented.
Assunto
Microbiologia, Criptococose, Cryptococcus gattii, Fluconazol, Flucitosina
Palavras-chave
Cryptococcus gattii, Fluconazol, Flucitosina, Expressão gênica, Ergosterol, Bombas de efluxo