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Mecanismos de Ação de Antifúngicos

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Mecanismos de Ação de 
Antifúngicos 
Prof. Marcia Ribeiro Pinto da Silva 
MIP/Instituto Biomédico/UFF 
 
Histórico 
Primeiras drogas no tratamento das micoses 
• Violeta de Genciana 
– É empregada, desde 1890, como fármaco. 
– É considerada um dos fármacos mais antigos utilizados na 
terapia tópica da candidíase. 
 
Histórico 
• 1929 – antibiótico – Penicilina – Fleming 
 
• 1903 - Iodeto de potássio – oral – esporotricose 
 
• 1940 – Iodo, Ác. Salicílico, Ác. Benzóico - micoses superficiais 
 
• 1940 – sulfas – Paracoccidioidomicose 
 
1957 
Griseofulvina 
1958 
• Tratamento da esporotricose - 1903 
– Solução saturada de iodeto de potássio por via oral 
– Iodeto de sódio a 10% por via endovenosa 
 
Histórico 
Primeiras drogas no tratamento das micoses 
• Antes do advento das sulfas, em 1940: 
– A maioria dos pacientes acometidos pela paracoccidioidomicose 
evoluíam para o óbito. 
Histórico 
Primeiras drogas no tratamento das micoses 
• Antes da descoberta da griseofulvina (1958) 
– Tinea capitis 
• radioterapia epilatória era a única opção. 
Histórico 
Primeiras drogas no tratamento das micoses 
Histórico 
• 1929 – antibiótico – Penicilina – Fleming 
• 1940 – Iodo, Ac. Salicílico, Ac. Benzóico – micoses superficiais 
 –Iodeto de potássio – oral – esporotricose 
1940 – sulfas – Paracoccidioidomicose 
• 1951 - Nistatina 
• 1956 – Anfotericina B 
• 1958 – Griseofulvina 
• 1964 – Flucitosina 
• 1967 – Miconazol 
• 1981 – Cetoconazol 
• 1990 – Fluconazol 
• 1992 – Itraconazol 
• 1993 - Terbinafina 
• 2002 – Voriconazol 
• Até o presente - várias novas drogas contra a parede dos fungos 
 
Mecanismo de Ação dos Antifúngicos 
Parede celular/Membrana 
 
• Os fungos são microrganismos eucarióticos, que possuem espessa parede celular constituída 
por quitina e glucanas. 
 
• Apresentam também na membrana celular, um importante constituinte: ergosterol. 
Célula fúngica 
Manoproteínas 
b-(1,6)-glucana 
b-(1,3)-glucana 
quitina 
Bicamada fosfolipídica 
da membrana celular 
Membrana e parede celular 
Ergosterol 
b-(1,3)-glucana sintetase 
Squalene 
Via de síntese 
Ergosterol Síntese DNA/RNA 
ANTIFÚNGICOS 
AÇÃO NA MEMBRANA CELULAR 
 
POLIENOS 
 
Os principais fármacos deste grupo: 
 
Anfotericina B 
Primeiro antifúngico eficaz no tratamento das micoses 
profundas. 
 
Nistatina 
Bastante ativa contra leveduras, especialmente Candida 
albicans. 
Classificação e utilização 
• Anfotericina B 
– Descoberta a partir do actinomiceto Streptomyces nodosus. 
• Formulações lipídicas da anfotericina B foram desenvolvidas no 
esforço de evitar a natureza nefrotóxica. 
• Anfotericina B Desoxicolato – adminstração I.V. (Fungizone®) 
 
• Novas formulações (a partir da década de 90) 
– Anfotericina B em vesículas lipossomais (Ambisome®) 
– Anfotericina em complexos lipídicos (Abelcet®) 
– Anfotericina B dispersão coloidal (Amphocil®) 
 
 
 
 Região hidrofóbica 
Região hidrofílica 
Região hidrofóbica 
Anfotericina B 
• Toxicidade 
– tóxica, principalmente para os rins e coração 
• efeitos adversos 
– Mais comuns relatados incluem febres, calafrios, 
náuseas, vômitos, dores toráxicas, cefaléias, 
flebite no local de aplicação e dores abdominais 
Anfotericina B 
• A anfotericina B e as formulações lipídicas manisfetam sua 
ação antifúngica por dois mecanismos: 
 
– O mecanismo primário envolve a ligação da anfotericina B 
ao ergosterol. 
 
– Mecanismo adicional da anfotericina B envolve dano direto da 
membrana causado pela geração de uma cascata de reações 
oxidativas deflagradas pela oxidação da própria droga. 
• Este processo pode ser o principal contribuinte para uma atividade 
fungicida rápida da droga via geração de radicais livres tóxicos. 
Detalhe molecular 
Anfotericina B – Membrana celular fungo 
Ergosterol 
O 
H 
Fosfolipídeo 
OH 
HO 
OH 
OH 
C 
O 
NH2 
OH 
Anfotericina B 
OH 
HO 
OH 
OH 
C 
O 
NH2 
OH 
Ergosterol 
O 
H 
K + 
H+ 
Membrana celular 
Ergosterol 
Anfotericina B/Nistatina 
Liga-se ao ergosterol, 
Intercalando na membrana celular 
K+ 
Na+ 
Ca++ Ca
++ 
Na+ 
K+ 
Vazamento intracelular de cátions e proteínas 
Mecanismos de ação Polienos 
Ligação ao Ergosterol 
Mecanismos de ação da Anfotericina B 
Efeitos imunomoduladores da Anfotericina B 
Classificação e utilização 
• Nistatina – descoberta a partir do Streptomyces nursei. 
 
• Pouco absorvida por via tópica ou gastrointestinal e quando utilizada por 
via parenteral, apresenta elevada toxicidade. 
• Seu uso se limita às infecções cutâneas e do trato gastrointestinal 
 Candidíase – Pele e mucosas 
Resistência aos polienos 
• Incomum – apesar da utilização extensiva por mais de 30 
anos. 
 
– Suscetibilidade diminuída tem sido reportada em isolados de: 
 
• Candida lusitaniae 
• Candida glabrata 
• Candida krusei 
• Candida gluilliermondii 
• Aspergillus terreus 
 
 
 
Antifúngicos sintéticos 
Derivados azólicos 
• Imidazólicos 
 
– 1a geração – uso tópico – clotrimazol, miconazol, econazol, etc. 
 
– 2a geração – cetoconazol – v. oral – amplo espectro – micoses 
superficiais e sistêmicas: paracoccidiodomicose, histoplasmose e 
candidíase. 
• Triazólicos 
 
– 3a geração – amplo espectro - itraconazol, fluconazol (triazol de 1° 
geração) e voriconazol (triazol de 2° geração) – micoses superficiais e 
sistêmicas. v. oral ou intravenosa 
 
• Posaconazol e ravuconazol (triazol de 2° geração) – em avaliação pela 
Anvisa . 
 
• Os azóis podem ser fungistáticos ou fungicidas 
Derivados azólicos: 
N
H
N
N
N
H
N
N
N
NN N
N
N
N
CH
2
O O
C
H
2
O
Cl
Cl
O
CHC
H
2
CH
3
CH
3
N
N
N
N
N
N
F
F
OH
Imidazol Triazol 
Itraconazol 
Cetoconazol 
Fluconazol 
Ação de derivados azólicos: 
OH
OH
Lanosterol 
14-demetil-lanosterol 
Azólicos 14-demetilase 
Mecanismos de ação – derivados azólicos 
Inibição da síntese de Ergosterol 
Lanosterol Ergosterol 
Citrocromo P450 
CETOCONAZOL, FLUCONAZOL, ITRACONAZOL... 
Síntese da membrana 
Ergosterol 
14 alfa demetilase 
Membrana defeituosa 
Mecanismos de ação dos Azóis 
Inibição da síntese de Ergosterol 
Resistência aos azóis 
• Utilização ubíqua dos azóis, especialmente o fluconazol, no tratamento e 
prevenção de infecções fúngicas - aumento dos relatos de resistência. 
 
– Candida spp – somente a C. krusei é considerada 
intrinsicamente resistente ao fluconazol. 
• Voriconazol, posaconazol e ravuconazol são mais potentes que o 
fluconazol inclusive contra C. krusei. 
 
– C. neoformans – resistência secundária em pacientes com 
AIDS. 
 
– Aspergillus spp – resistência baixa ao itraconazol. 
Antes da exposição Após a exposição 
Efeito dos azólicos em C. albicans 
Alilaminas 
 
A classe alilamina dos agentes antifúngicos inclui: 
 
Terbinafina – atividade sistêmica 
Naftifina – agente tópico 
 
 
 
 
 Terbinafina – alilamina sintética, utilizada via oral ou tópica no 
combate aos dermatófitos, candidíase cutâneo-mucosa, Malassezia 
spp, C. neoformans, Trichosporon spp, Aspergillus spp, S. schenckii e 
Penicillium marneffei. 
 
 Falhas clínicas utilizando terbinafina e naftifina: 
 Bomba de efluxo multidroga CDR1 pode utilizar a terbinafina 
como substrato. (Possibilidade ?) 
 
 
Ação de Alilamínicos: 
O
Escaleno 
2,3-oxido-escaleno 
Bloqueio da enzima 
Escaleno epoxidase 
Alilaminas 
N
CH
3
NaftifinaEfeito: ruptura da membrana celular fúngica 
Mecanismos de ação - Alilaminas 
Inibição da síntese de Ergosterol 
Mecanismos de ação – Derivados Morfolínicos 
(Amorolfina) 
Inibição da síntese de Ergosterol 
 Bloqueio das enzimas Δ14 – redutase e 
Δ7 e Δ8 - isomerase 
Uso tópico 
ANTIFÚNGICOS 
INIBIDORES DE ÁCIDO NUCLEICO 
Biossíntese de DNA e RNA: 
Estrutura geral dos nucleotídeos: 
Fosfato Ribose 
Base 
DNA Bases RNA 
Adenina 
Guanina 
Purinas Adenina 
Guanina 
Citosina 
Timina 
Pirimidinas Citosina 
Uracila 
Flucitosina 
• É o único agente antifúngico disponível que atua como um 
antimetabólito. 
• É análogo fluorado da pirimidina, que exerce atividade 
antifúngica pela interferência com a síntese de DNA, RNA e 
proteínas na célula fúngica. 
N
N
N
O
F
H
H
H H
N
N
N
O
H
H
H
H H
Citosina Flucitosina 
Flucitosina 
 
– A droga é utilizada em associação com anfotericina B e 
fluconazol. Monoterapia não é utilizada devido à propensão 
a resistência secundária. 
 
– Em terapia conjunta, a anfotericina B, apresenta sinergismo, 
sendo indicada para criptococose. 
 
– O espectro de ação é limitado a Candida spp, C. 
neoformans, Saccharomyces cerevisiae e demáceos. 
 
– Resistência primária é muito rara, porém, pode desenvolver 
entre espécies de Candida spp e C. neoformans. 
 
– Não é eficaz contra Aspergillus spp., zigomicetos e outros 
filamentosos hialinos. 
 
Atua na biossíntese de DNA ou RNA 
N
N
NH
2
H
F
O
N
N
NH
2
H
O
N
N N
N
H
N
N
Purina Pirimidina 
Citosina 
5-Fluor-citosina 
Mecanismo de ação da 5-Fluor-citosina: 
N
N
NH
2
H
F
O
N
N
H
F
O
O
N
N
H
O
O
N
N
H
O
O
CH
3
N
N
NH
2
H
O
Citosina permease 
(deaminase) 
Timidilato sintase 
Citosina permease 
(deaminase) 
5-fluoruracil 
5-fluorodeoxiuridílico 
N 
N 
O 
NH2 
F 
 
5-Fluoruracil 
 
Convertido em Ácido 5-fluoruridílico 
que compete com o uracil na síntese do RNA 
N 
N 
O 
NH2 
F 
Flucitosina 
Análogo da 
Citosina 
Síntese de DNA 
Divisão celular 
Permease 
Citosina 
desaminase 
RNA defeituoso 
Mecanismos de ação - Flucitosina 
Impede a síntese de DNA 
ANTIFÚNGICOS 
INIBIDORES DA DIVISÃO CELULAR 
Griseofulvina 
• Produzido a partir do 
Penicillium griseofulvum. 
 
• A griseofulvina é considerada 
um agente de segunda linha no 
tratamento de dermatofitoses. 
 
• in vitro a ação é fungistática, 
podendo ser letal para células 
fúngicas jovens. 
 
• A ação é seletiva sobre 
dermatófitos, não afetando 
outros fungos, bactérias, 
actinomicetos ou nocardias. 
 
 
O
O
O
O
O
O
Cl
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
GRISEOFULVINA 
A griseofulvina interage com os microtúbulos intactos, impedindo a separação 
dos cromossomos. 
Mecanismos de ação - Griseofulvina 
Impede a separação dos cromossomos 
Agentes que atuam na síntese de proteínas 
Sordarinas, Azasordarinas 
 Ainda em estudos 
ANTIFÚNGICOS 
INIBIDORES DE PAREDE CELULAR 
EQUINOCANDINAS 
• São uma nova classe altamente seletiva de lipopeptídeos semi-
sintéticos que inibem a síntese de β-(1,3)-glucana, importante 
constituinte da parede celular. 
 
• Visto que as células mamíferas não contém β-(1,3)-glucana, esta 
classe de agentes é seletiva em sua toxicidade aos fungos em que 
as glucanas desempenham um papel importante na manutenção da 
integridade osmótica da célula fúngica. 
 
• Glucanas são importantes na divisão e no crescimento celular. A 
inibição do complexo enzimático da síntese de glucana resulta na 
atividade fungicida, contra Candida spp e fungistático contra 
Aspergillus spp. 
– A resistência primária a esta classe de agentes parece ser rara. 
Agentes que atuam na parede celular: 
NH
NO
O
N
CH
3
NH
OH
OH NH
2
O
COOH
O
OH OH
OH
N
NH
N
N
HCH3
OH
OH OH
NH
NH
OH
O
O
O
CH
3
H
OH
OH
N
H
O
O
OC
5
H
11
O
O OH
H
CH
3
OH
Nicomicina Z 
Echinocandins, ex: LY303366 
Na quitina-sintase: 
Na b-(1,3) glucana-sintase: 
Equinocandinas: Caspofungina, Micafungina, 
Anidolafungina 
Nicomicina 
Manoproteínas 
ß(1,6)-glucana 
ß(1,3)-glucana 
quitina 
Bicamada fosfolipídica 
da membrana celular 
ß(1,3) glucana sintetase 
Inibidor da glucana sintetase 
Inibição da 
ß(1,3) glucana sintetase 
Depleção de ß(1,3) glucana 
na parede celular 
Mecanismos de ação – Equinocandinas 
Interfere na síntese de parede 
Ação na parede celular: 
Equinocandinas: 
Caspofungina 
• Bloqueia a síntese do principal 
componente da parede celular – 
glucanas. 
 
• Inibição da glucana sintetase 
 
• Fungicida para Candida spp e 
fungistático contra Aspergillus 
spp. 
 
• Ação limitada para: Trichosporon 
spp, Fusarium spp,C. neoformans, 
Rhizopus. 
 
• Administração IV. 
Micafungina 
• Como a anterior, inibe a síntese do 
principal componente da parade 
celular. 
 
• Fungicida contra Candida spp e 
Candida spp resistentes aos azólicos. 
 
• Ação contra Aspergillus spp mas não é 
eficiente contra Cladosporium, 
Exophiala, Fonsecaea, etc. 
 
• Administração IV. 
 
• DROGA EM TESTE. 
Anidolafungina 
• Conhecida previamente como V-
equinocandina. 
 
• Mesmo mecanismo de ação que os 
outros fármacos deste grupo. 
 
• Ativa contra algumas espécies de 
Candida spp. 
 
• Administração via oral e 
intravenosa. 
 
• DROGA EM TESTE 
Equinocandinas e hifas de Aspergillus spp 
DiBAC 
Bowman et al. Antimicrob Agent Chemother 2002;46:3001-12 
Resistência às equinocandinas 
• Potente atividade 
antifúngica contra candida 
spp. 
 
• Isolados clínicos de 
Aspergillus spp com 
suscetibilidade reduzida às 
equinocandinas são raros. 
• Mecanismo de resistência em C. 
albicans. 
 
– Pontos de mutação no gene FKS1: 
codifica para uma proteína integral 
que é uma subunidade catalítica do 
complexo enzimático da síntese da 
glucana. 
 
• C. neoformans - Melanina 
 
Resistência clinica é multifatorial 
• FUNGO 
MIC inicial 
Tipo celular: hifa/levedura 
Estabilidade genômica 
Produção de biofilme 
Fatores de Virulência 
• Droga 
Natureza fungistática 
Dose 
Farmacocinética 
Interação droga-droga 
• Hospedeiro 
Status imunológico 
 
Sitio de infecção 
 
Severidade da infecção 
Mecanismos de resistência aos antifúngicos 
• Azóis 
– Pontos de mutação no gene ERG11 codificando a enzima-alvo, o 
lanosterol 14-α-desmetilase. 
– Superexpressão do ERG11 resulta na produção excessiva da enzima-
alvo. 
– Aumento na expressão de genes codificadores das bombas de efluxo 
multidrogas. 
• A principal bomba de efluxo do tipo facilitador – MDR (multidrug 
resistance) leva a resistência ao fluconazol. 
• Transportadores do tipo ATP-binding cassete – CDR1, CDR2, CDR3, 
CDR4, etc. (contact determining regions). 
• Há outros genes descritos, porém o mecanismos não é claro. 
 
Mecanismos de resistência aos antifúngicos 
• Equinocandinas 
– Pontos de mutação no gene FKS1, que codifica para uma proteína de 
membrana integral. 
– CDR2 – nível de resistência 30x menor do que pontos de mutação no 
gene FKS1. 
• Polienos 
• Alterações qualitativas e quantitativas na célula fúngica. Isolados resistentes 
apresentam redução no ergosterol ou substituição pelo fecosterol. 
• Flucitosina- Diminuição da enzima permease 
– Maioria dos isolados clínicos apresentam mutação no gene FUR1 (uracil 
fosforribosiltransferase). 
• Perda da atividade enzimática necessária para converter 5-FU em FUMP (5-
fluoruracilmonofosfato). 
 
 
COMO DETECTAR IN VITRO A RESISTÊNCIA 
AOS ANTIFÚNGICOS? 
Antifungigrama 
Provas de sensibilidade aos antifúngicos 
 
• Diluição em caldo; 
• Diluição em ágar; 
• Difusão em ágar com disco ou fitas; 
• E-test – meio sólido – permite uma correlação com o MIC, 
 
• CLSI- Central Laboratory Standard Institute (ex-NCCLS) 
• EUCAST - European Committee on Antimicrobial 
Susceptibility Testing. 
 
– NCCLS – National Committee for Clinical Laboratory Standard - 
USA – FORA DE USO 
 
 
 
Microdiluição (modified M27-A) 
 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 
C
o
n
tr
o
le
 - 
an
ti
fú
n
gi
co
 
C
o
n
tr
o
le
 -
 m
ei
o
 
C
o
n
tr
o
le
 d
e 
cr
es
ci
m
en
to
 A 
B 
C 
D 
E 
F 
G 
H 
Anfotericina B 
Fluconazol 
Itraconazol 
Cetoconazol 
Sensititre® YeastOne™ Test Panel 
• Focalizado no padrão NCCLS M27-A2. 
 
• Cada teste consiste em uma placa de 
microtitulação (kit colorimétrico) onde os 
orifícios contém um dos 6 diferentes 
antifúngicos diluídos e secos, 
– Anfotericina B, Fluconazol, Itraconazol, 
Cetoconazol, 5-Fluorocitosina e Voriconazol 
. 
– 
• Alamar Blue é um indicador colorimétrico. 
 
• A titulação é determinada pelo último 
orifício que ocorreu a troca de cor de rosa 
para azul (ausência de crescimento). 
Sensititre® YeastOne™ Test Panel 
Fungitest® 
• Ensaio de microtitulação modificado e 
relacionado ao padrão NCCLS M27-A2. 
 
• Cada placa tem 6 antifúngicos em duas 
concentrações 
– Anfotericina B (2 e 8 mg/ml) 
– Fluconazol (8 e 64 mg/ml), 
– Itraconazol (0.5 e 4 mg/ml), 
– Cetoconazol (0.5 e 4 mg/ml), 
– Miconazol (0.5 e 8 mg/ml) 
– 5-Fluorocitosina (2 e 32 mg/ml) 
 
• Cada orifício contém, além da droga, um 
indicador de cor para auxiliar na determinação 
do “end point” pela troca da cor azul para pink. 
 
• Permite apenas caracterizar o isolado como 
sensível ou resistente 
Etest® e Neo-Sensitabs® 
Etest e Neo-Sensitab test 
Etest mostrando trailing 
(crescimento residual acima do 
MIC) 
M38-A: Método para teste de suscetibilidade a antifúngicos 
para fungos filamentosos 
• Aspergillus spp, Fusarium spp, Pseudallescheria 
(Scedosporium) spp, zygomycetes e outros bolores 
patogênicos. 
• Inóculo de 0,4x104 - 5x104 UFC/ml 
• Incubar a 35o C e fazer a leitura: 
– 24 horas para espécies de Rhizopus; 
– 48 horas para as espécies de Aspergillus, Fusarium e 
Sporothrix; 
– 72 horas para fungos de crescimento lento como 
Pseudallescheria (Scedosporium)

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