ESCMID* guideline for the diagnosis and management of Candida diseases 2012: patients with HIV infection or AIDS.

Mucosal candidiasis is frequent in immunocompromised HIV-infected highly active antiretroviral (HAART) naive patients or those who have failed therapy. Mucosal candidiasis is a marker of progressive immune deficiency. Because of the frequently marked and prompt immune reconstitution induced by HAART, there is no recommendation for primary antifungal prophylaxis of mucosal candidiasis in the HIV setting in Europe, although it has been evidenced as effective in the pre-HAART era. Fluconazole remains the first line of therapy for both oropharyngeal candidiasis and oesophageal candidiasis and should be preferred to itraconazole oral solution (or capsules when not available) due to fewer side effects. For patients who still present with fluconazole-refractory mucosal candidiasis, oral treatment with any other azole should be preferred based on precise Candida species identification and susceptibility testing results in addition to the optimization of HAART when feasible. For vaginal candidiasis, topical therapy is preferred.

Diagnostic des onychomycose a moisissures et importance pour le traitement [Diagnosis of non dermatophyte onychomycosis ant its relevance for treatment].

PCR methods are reliable and suitable to in situ identify dermatophytes, yeasts and non dermatophyte moulds (NDM) in onychomycosis. Onychomycosis insensitive to standard treatment with topical agents as well as with oral terbinafine or itraconazole revealed Fusarium spp., Acremonium spp. and Aspergillus spp. as infectious agents. However, NDM onychomycosis could be efficiently cured using topical amphotericin B. In conclusion, correct fungal species identification is important in onychomycoses in order to prescribe adequate treatments since dermatophytes and moulds have different sensitivities to antifungal drugs.

Diagnostic and identification in situ of fungal pathogens in superficial mycosis

Fungi are divided in 3 groups in the field of medical mycology. The dermatophytes are filamentous fungi able to grow on keratinized tissues from human or animals. They are the main cause of superficial and cutaneous mycoses of the skin and its appendix (hair and nail). The yeasts, or dimorphic fungi, can be responsible of diverse types of infections (superficial to deep mycoses). The moulds include all Non-dermatophyte Filamentous Fungi (NDF). In medical mycology, the most representative moulds are Aspergillus spp., Fusarium spp. and Mucor spp. Diagnosis of mycosis is currently based on direct mycological examination of biological samples, as well as macroscopic and microscopic identification of the infectious fungus in culture assay. However, culture assays were found to remain sterile in roughly 40% of cases otherwise positive by direct mycological examinations. Additionally, results from culture assays are often difficult to interpret as various NDF are sometimes isolated. This thesis work is composed of three projects focusing on the development of new assays for direct in situ identification of fungi from dermatological samples. Part 1. A Polymerase Chain Reaction - Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism assay (PCR-TRFLP) targeting the 28S rDNA was developed to identify dermatophytes and NDF in nails with suspected onychomycosis. This method is faster and more efficient than culture. It further enables the distinction of more than one agent in case of mixed infection. A fast and reliable assay for the identification of dermatophytes and NDF in onychomycosis was found to be highly relevant since onychomycosis with Fusarium spp. or other NDF are weakly responsive or unresponsive to standard onychomycosis treatments with oral terbinafine and itraconazole. Part 2. A nested PCR-sequencing assay targeting the 28S rDNA was developed to identify dermatophyte species in skin and hair samples. This method is especially suitable for tinea capitis where dermatophytes identification is critical for subsequently prescribing the adequate treatment. The challenge presented when performing direct PCR fungi identification in skin and hair differs from that seen in onychomycosis as small amount of material is generally collected, few fungal elements are present in the clinical sample and one dermatophyte among a dozen species must be identified. Part 3. Fusarium spp. is currently isolated from nails with a frequency of 15% of that of dermatophytes in the laboratory of Mycology of the CHUV (2005-2012). The aim of this work was to examine if the intensive use of terbinafine and itraconazole could be a cause of the high incidence of Fusarium nail infections. For that purpose, two different methods, specific PCR and TRFLP, were used to detect both Fusarium spp. and Trichophyton spp. in nails of previously treated or untreated patients. TRFLP assay was found to be less sensitive than classical PCR assays specifically detecting Fusarium spp. or Trichophyton spp. Independently of the detection method used, the prevalence of Fusarium spp. appears not to be higher in patients previously treated by oral standard treatment with terbinafine and azoles which are highly effective to fight Trichophyton spp. in nails. In many cases Fusarium sp. was detected in samples of patients not previously subjected to antifungal therapy. Therefore, these treatments do not appear to favor the establishment of Fusarium spp. after elimination of a dermatophyte in nail infection. - En mycologie médicale, les champignons sont classés en 3 groupes. Les dermatophytes sont des champignons filamenteux capables de se développer dans les tissus kératinisés des hommes et des animaux, ils représentent la principale cause des mycoses superficielles et cutanées de la peau et de ses appendices (ongles et cheveux). Les levures, ou champignons dimorphiques, peuvent être responsables de divers types d'infections (superficielles à profondes). Les moisissures incluent tous les champignons filamenteux non-dermatophytes (NDF), les Aspergillus spp., les Fusarium spp. et les Mucor spp. sont les principales espèces rencontrées. Le diagnostic d'une mycose est basé sur un examen mycologique direct des prélèvements biologiques ainsi que sur l'identification macroscopique et microscopique du champignon infectieux isolé en culture. Cependant, dans environ 40% des cas, l'identification de l'agent pathogène est impossible par cette méthode car la culture reste stérile, bien que l'examen direct soit positif. De plus, la croissance de moisissures et/ou autres contaminants peut rendre l'interprétation de l'examen difficile. Ce travail de thèse est composé de trois projets focalisés sur le développement de nouvelles méthodes d'identification des champignons directement à partir d'échantillons dermatologiques. Projet 1. Une méthode de Réaction en chaîne de polymérase couplée à du polymorphisme de longueur des fragments de restriction terminaux (PCR-TRFLP), en ciblant l'ADN ribosomal 28S, a été développée pour l'identification des dermatophytes et moisissures dans les ongles avec suspicion d'onychomycoses. Cette technique s'est avérée plus rapide et plus efficace que la culture, permettant l'identification de plusieurs champignons en même temps. Posséder une méthode d'identification rapide et fiable des dermatophytes et des NDF dans les onychomycoses a été jugée nécessaire du fait que les Fusarium et d'autres NDF sont peu ou pas sensibles aux traitements oraux standards à la terbinafine et à Γ itraconazole. Projet 2. Une PCR nichée couplée au séquençage d'un fragment de l'ADN ribosomal 28S a été développée afin de différencier les dermatophytes dans la peau et les cheveux. Cette méthode est particulièrement adaptée au cas de tinea capitis, où l'identification du dermatophyte est essentielle afin de prescrire le traitement adéquat. Le problème de l'identification du pathogène fongique dans les cheveux et la peau diffère des onychomycoses car de petites quantités sont prélevées chez les patients, peu d'éléments fongiques sont présents et il faut discriminer un dermatophyte parmi une douzaine d'espèces potentielles. Projet 3. Au laboratoire de Mycologie du CHUV, les Fusarium ont été isolé dans les ongles à une fréquence de 15% pour la période 2005-2012. Le but de ce travail était d'examiner si l'utilisation intensive de terbinafine et d'itraconazole pouvait être une des causes de la forte incidence des infections des ongles par Fusarium. A cet effet, deux méthodes ont été utilisées pour détecter à la fois Fusarium spp. et Trichophyton spp., la PCR spécifique et le TRFLP. Indépendamment de la méthode choisie, il en résulte que la prévalence des Fusarium η'apparaît pas liée à un traitement au préalable des patients avec de la terbinafine ou des azoles, thérapies très efficaces contre les Trichophyton spp. dans les ongles. De plus, il existe de nombreux cas où Fusarium était détecté chez des patients non traités.

Comparison between a high-resolution single-stage Orbitrap and a triple quadrupole mass spectrometer for quantitative analyses of drugs.

The capabilities of a high-resolution (HR), accurate mass spectrometer (Exactive-MS) operating in full scan MS mode was investigated for the quantitative LC/MS analysis of drugs in patients' plasma samples. A mass resolution of 50,000 (FWHM) at m/z 200 and a mass extracted window of 5 ppm around the theoretical m/z of each analyte were used to construct chromatograms for quantitation. The quantitative performance of the Exactive-MS was compared with that of a triple quadrupole mass spectrometer (TQ-MS), TSQ Quantum Discovery or Quantum Ultra, operating in the conventional selected reaction monitoring (SRM) mode. The study consisted of 17 therapeutic drugs including 8 antifungal agents (anidulafungin, caspofungin, fluconazole, itraconazole, hydroxyitraconazole posaconazole, voriconazole and voriconazole-N-oxide), 4 immunosuppressants (ciclosporine, everolimus, sirolimus and tacrolimus) and 5 protein kinase inhibitors (dasatinib, imatinib, nilotinib, sorafenib and sunitinib). The quantitative results obtained with HR-MS acquisition show comparable detection specificity, assay precision, accuracy, linearity and sensitivity to SRM acquisition. Importantly, HR-MS offers several benefits over TQ-MS technology: absence of SRM optimization, time saving when changing the analysis from one MS to another, more complete information of what is in the samples and easier troubleshooting. Our work demonstrates that U/HPLC coupled to Exactive HR-MS delivers comparable results to TQ-MS in routine quantitative drug analyses. Considering the advantages of HR-MS, these results suggest that, in the near future, there should be a shift in how routine quantitative analyses of small molecules, particularly for therapeutic drugs, are performed.

Failure of voriconazole to cure disseminated zygomycosis in an immunocompromised child.

Voriconazole is increasingly used as a first-line agent for empirical antifungal therapy of prolonged febrile neutropenia in paediatric cancer patients. We describe the case of a 9-year-old patient with stage IV Burkitt lymphoma, who developed pulmonary and splenic zygomycosis while receiving voriconazole for persistent febrile neutropenia. The causative agent, Absidia corymbifera, was identified by broad-range fungal PCR in a lung biopsy sample. The patient was successfully treated with a combination of partial resection of the left upper lobe and antifungal therapy with high-dose liposomal amphotericin B followed by oral itraconazole as demonstrated by resolving pulmonary infiltrates on serial high resolution CT scans. CONCLUSION: This case emphasises that the lack of in vitro activity of voriconazole against zygomycetes is clinically relevant. Failure of voriconazole in suspected fungal infection should be investigated for the possibility of zygomycosis. Broad-range polymerase chain reaction may be able to identify the causative organism when cultures remain sterile.

Desenvolvimento e validação de metodologia analítica para determinação de itraconazol em produtos farmacêuticos por CLAE

Itraconazole is a synthetic antifungal drug administered orally with a broad spectrum of activity against mycotic infections. The present work consists of the development and validation of analytical methodology for evaluation of itraconazole in pharmaceutical products by high performance liquid chromatography. The separation was made using the reversed-phase column LC-18, acetonitrile/diethylamine 0.05% v/v, 60:40 v/v, pH 8.0 as mobile phase, methanol as solvent and detection and quantification at 254 nm. The results here obtained show that the analytical methodology is accurate, reproducible, robust and linear over the concentration range 8.0-12.0 µg/mL of itraconazole. The method was applied to pharmaceutical capsules containg itraconazole pellets and showed to be efficient, yielding good results.

Effects of cytochrome P450 enzyme inhibitors and inducers on the metabolism of S-ketamine

The human body eliminates foreign compounds primarily by metabolizing them to hydrophilic forms to facilitate effective excretion through the kidneys. Cytochrome P450 (CYP) enzymes in the liver and intestine contribute to the metabolism of many drugs. Pharmacokinetic drugdrug interactions occur if the activity of CYPs are inhibited or induced by another drug. Prescribing multiple drugs to the improve effectiveness of therapy or to treat coexisting diseases is a common practice in clinical medicine. Polypharmacy predisposes patients to adverse effects because of the profound unpredictability in CYP enzymatic-mediated drug metabolism. S-ketamine is a phencyclidine derivative which functions as an antagonist of the N-methyl-Daspartate (NMDA) receptor in the central nervous system. It is a unique anaesthetic producing “dissociative anaesthesia” in high doses and analgesia in low doses. Studies with human liver microsomes suggest that ketamine is metabolized primarily via CYP3A4 and CYP2B6 enzymes. In this thesis, in healthy volunteers, randomized and controlled cross-over studies were conducted to investigate the effects of different CYP inducers and inhibitors on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of oral and intravenous S-ketamine. The plasma concentrations of ketamine and its metabolite, norketamine, were determined at different timepoints over a 24 hour period. Other pharmacodynamic variables were examined for 12 hours. Results of these studies showed that the inhibition of the CYP3A4 pathway by clarithromycin or grapefruit juice increased the exposure to oral S-ketamine by 2.6- and 3.0-fold. Unexpectedly, CYP3A4 inhibition by itraconazole caused no significant alterations in the plasma concentrations of oral S-ketamine. CYP3A4 induction by St. John´s wort or rifampicin decreased profoundly the concentrations of oral S-ketamine. However, after rifampicin, there were no significant differences in the plasma concentrations of S-ketamine when it was administered intravenously. This demonstrated that rifampicin inhibited the metabolism of Sketamine at the intestinal level. When CYP2B6 was inhibited by ticlopidine, there was a 2.4- fold increase in the exposure of S-ketamine. These studies demonstrated that low dose oral Sketamine is metabolized both via CYP3A4 and CYP2B6 pathways. The concomitant use of drugs that affect CYP3A4 or CYP2B6, during oral S-ketamine treatment, may cause clinically significant drug-drug interactions.

Trailing end-point phenotype antibiotic-sensitive strains of Candida albicans produce different amounts of aspartyl peptidases

Candida albicans is an opportunistic fungal pathogen that causes severe systemic infections in immunosuppressed individuals. C. albicans resistance to antifungal drugs is a severe problem in patients receiving prolonged therapy. Moreover, trailing yeast growth, which is defined as a resistant MIC after 48 h of incubation with triazole antifungal agents but a susceptible MIC after 24 h, has been noted in tests of antifungal susceptibility against some C. albicans isolates. In this context, we recently noticed this phenomenon in our routine susceptibility tests with fluconazole/itraconazole and C. albicans clinical isolates. In the present study, we investigated the production of cell-associated and secreted aspartyl peptidases (Saps) in six trailing clinical isolates of C. albicans, since this class of hydrolytic enzymes is a well-known virulence factor expressed by this fungal pathogen. Sap2, which is the best-studied member of the Sap family, was detected by flow cytometry on the cell surface of yeasts and as a 43-kDa polypeptide in the culture supernatant, as demonstrated by Western blotting assay using an anti-Sap1-3 polyclonal antibody. Released aspartyl peptidase activity was measured with BSA hydrolysis and inhibited by pepstatin A, showing distinct amounts of proteolytic activity ranging from 5.7 (strain 44B) to 133.2 (strain 11) arbitrary units. Taken together, our results showed that trailing clinical isolates of C. albicans produced different amounts of both cellular and secreted aspartyl-type peptidases, suggesting that this phenotypic feature did not generate a regular pattern regarding the expression of Sap.

Development and characterization of polymeric nanoparticles(NPs) made from functionalized poly (D,L- lactide) (PLA)polymers

Les nanoparticules polymériques biodégradable (NPs) sont apparues ces dernières années comme des systèmes prometteurs pour le ciblage et la libération contrôlée de médicaments. La première partie de cette étude visait à développer des NPs biodégradables préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de l’acide lactique (poly (D,L)lactide ou PLA). Les polymères ont été étudiés comme systèmes de libération de médicaments dans le but d'améliorer les performances des NPs de PLA conventionnelles. L'effet de la fonctionnalisation du PLA par insertion de groupements chimiques dans la chaîne du polymère sur les propriétés physico-chimiques des NPs a été étudié. En outre, l'effet de l'architecture du polymère (mode d'organisation des chaînes de polymère dans le copolymère obtenu) sur divers aspects de l’administration de médicament a également été étudié. Pour atteindre ces objectifs, divers copolymères à base de PLA ont été synthétisés. Plus précisément il s’agit de 1) copolymères du poly (éthylène glycol) (PEG) greffées sur la chaîne de PLA à 2.5% et 7% mol. / mol. de monomères d'acide lactique (PEG2.5%-g-PLA et PEG7%-g-PLA, respectivement), 2) des groupements d’acide palmitique greffés sur le squelette de PLA à une densité de greffage de 2,5% (palmitique acid2.5%-g-PLA), 3) de copolymère « multibloc » de PLA et de PEG, (PLA-PEG-PLA)n. Dans la deuxième partie, l'effet des différentes densités de greffage sur les propriétés des NPs de PEG-g-PLA (propriétés physico-chimiques et biologiques) a été étudié pour déterminer la densité optimale de greffage PEG nécessaire pour développer la furtivité (« long circulating NPs »). Enfin, les copolymères de PLA fonctionnalisé avec du PEG ayant montré les résultats les plus satisfaisants en regard des divers aspects d’administration de médicaments, (tels que taille et de distribution de taille, charge de surface, chargement de drogue, libération contrôlée de médicaments) ont été sélectionnés pour l'encapsulation de l'itraconazole (ITZ). Le but est dans ce cas d’améliorer sa solubilité dans l'eau, sa biodisponibilité et donc son activité antifongique. Les NPs ont d'abord été préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de PLA, puis ensuite analysés pour leurs paramètres physico-chimiques majeurs tels que l'efficacité d'encapsulation, la taille et distribution de taille, la charge de surface, les propriétés thermiques, la chimie de surface, le pourcentage de poly (alcool vinylique) (PVA) adsorbé à la surface, et le profil de libération de médicament. L'analyse de la chimie de surface par la spectroscopie de photoélectrons rayon X (XPS) et la microscopie à force atomique (AFM) ont été utilisés pour étudier l'organisation des chaînes de copolymère dans la formulation des NPs. De manière générale, les copolymères de PLA fonctionnalisés avec le PEG ont montré une amélioration du comportement de libération de médicaments en termes de taille et distribution de taille étroite, d’amélioration de l'efficacité de chargement, de diminution de l'adsorption des protéines plasmatiques sur leurs surfaces, de diminution de l’internalisation par les cellules de type macrophages, et enfin une meilleure activité antifongique des NPs chargées avec ITZ. En ce qui concerne l'analyse de la chimie de surface, l'imagerie de phase en AFM et les résultats de l’XPS ont montré la possibilité de la présence de davantage de chaînes de PEG à la surface des NPs faites de PEG-g-PLA que de NPS faites à partie de (PLA-PEG-PLA)n. Nos résultats démontrent que les propriétés des NPs peuvent être modifiées à la fois par le choix approprié de la composition en polymère mais aussi par l'architecture de ceux-ci. Les résultats suggèrent également que les copolymères de PEG-g-PLA pourraient être utilisés efficacement pour préparer des transporteurs nanométriques améliorant les propriétés de certains médicaments,notamment la solubilité, la stabilité et la biodisponibilité.

Développement de tensioactifs à base d’acides biliaires pegylés pour des applications pharmaceutiques

Les acides biliaires sont reconnus comme des tensioactifs d’origine biologique potentiellement applicables dans le domaine pharmaceutique. Leurs structures en font une plateforme idéale pour l’obtention de nouvelles architectures polymères. Des composés synthétisés par polymérisation anionique de dérivés d’oxirane comme l’oxyde d’éthylène, offre des dérivés amphiphiles pegylés démontrant des propriétés d’agrégation intéressantes en vue d’une amélioration de la biocompatibilité et de la capacité d’encapsulation médicamenteuse. Une large gamme d’acides biliaires pegylés (BA(EGn)x) a été préparée avec comme objectif premier leurs applications dans la formulation de principes actifs problématiques. Pour cela, une caractérisation rigoureuse du comportement de ces dérivés (modulation de la longueur (2 < n < 19) et du nombre de bras (2 < x < 4) de PEG) en solution a été réalisée. Dans le but d’améliorer la biodisponibilité de principes actifs lipophiles (cas de l’itraconazole), des nanoémulsions spontanées, composées de BA(EGn)x et d’acide oléique, ont été développées. L’évaluation in vitro, de la toxicité (cellulaire), et de la capacité de solubilisation des systèmes BA(EGn)x, ainsi que les paramètres pharmacocinétiques in vivo (chez le rat), suggèrent une livraison contrôlée par nos systèmes auto-assemblés lors de l’administration orale et intraveineuse. Aussi, la synthèse de copolymères en blocs en étoile à base d’acide cholique pegylés a été effectuée par polymérisation anionique par addition d’un second bloc au caractère hydrophobe de poly(éther d’allyle et de glycidyle) (CA(EGn-b-AGEm)4). Selon le ratio de blocs hydrophiles-hydrophobes CA(EGn-b-AGEm)4, des réponses thermiques en solution (LCST) ont été observées par un point de trouble (Cp) entre 8 oC et 37 oC. Un mécanisme de formation d’agrégats en plusieurs étapes est suggéré. La thiolation des allyles des PAGE permet une fonctionnalisation terminale à haute densité, comparable aux dendrimères. Les caractérisations physico-chimiques des CA(EGn-b-AGEm-NH2)4 et CA(EGn-b-AGEm-COOH)4 indiquent la formation de structures auto-assemblées en solution, sensibles à la température ou au pH. Cette fonctionnalisation élargie le domaine d’application des dérivés d’acides biliaires pegylés en étoile vers la transfection d’ADN, la livraison de siRNA thérapeutiques ou encore à une sélectivité de livraison médicamenteux (ex. sensibilité au pH, greffage ligands).

Conception, synthèse et caractérisation de nouvelles macromolécules branchées biocompatibles pour encapsuler des principes actifs hydrophobes

La vectorisation des médicaments est une approche très prometteuse tant sur le plan médical qu’économique pour la livraison des substances actives ayant une faible biodisponibilité. Dans ce contexte, les polymères en étoile et les dendrimères, macromolécules symétriques et branchées, semblent être les solutions de vectorisation les plus attrayantes. En effet, ces structures peuvent combiner efficacement une stabilité élevée dans les milieux biologiques à une capacité d’encapsulation des principes actifs. Grâce à leur architecture bien définie, ils permettent d’atteindre un très haut niveau de reproductibilité de résultats, tout en évitant le problème de polydispersité. Bien que des nombreuses structures dendritiques aient été proposées ces dernières années, il est cependant à noter que la conception de nouveaux nanovecteurs dendritiques efficaces est toujours d’actualité. Ceci s’explique par des nombreuses raisons telles que celles liées à la biocompatibilité, l’efficacité d’encapsulation des agents thérapeutiques, ainsi que par des raisons économiques. Dans ce projet, de nouvelles macromolécules branchées biocompatibles ont été conçues, synthétisées et évaluées. Pour augmenter leur efficacité en tant qu’agents d’encapsulations des principes actifs hydrophobes, les structures de ces macromolécules incluent un coeur central hydrophobe à base de porphyrine, décanediol ou trioléine modifié et, également, une couche externe hydrophile à base d’acide succinique et de polyéthylène glycol. Le choix des éléments structuraux de futures dendrimères a été basé sur les données de biocompatibilité, les résultats de nos travaux de synthèse préliminaires, ainsi que les résultats de simulation in silico réalisée par une méthode de mécanique moléculaire. Ces travaux ont permis de choisir des composés les plus prometteurs pour former efficacement et d’une manière bien contrôlable des macromolécules polyesters. Ils ont aussi permis d’évaluer au préalable la capacité de futurs dendrimères de capter une molécule médicamenteuse (itraconazole). Durant cette étape, plusieurs nouveaux composés intermédiaires ont été obtenus. L’optimisation des conditions menant à des rendements réactionnels élevés a été réalisée. En se basant sur les travaux préliminaires, l’assemblage de nouveaux dendrimères de première et de deuxième génération a été effectué, en utilisant les approches de synthèse divergente et convergente. La structure de nouveaux composés a été prouvée par les techniques RMN du proton et du carbone 13C, spectroscopie FTIR, UV-Vis, analyse élémentaire, spectrométrie de masse et GPC. La biocompatibilité de produits a été évaluée par les tests de cytotoxicité avec le MTT sur les macrophages murins RAW-262.7. La capacité d’encapsuler les principes actifs hydrophobes a été étudiée par les tests avec l’itraconazole, un antifongique puissant mais peu biodisponible. La taille de nanoparticules formées dans les solutions aqueuses a été mesurée par la technique DLS. Ces mesures ont montré que toutes les structures dendritiques ont tendance à former des micelles, ce qui exclue leurs applications en tant que nanocapsules unimoléculaires. L’activité antifongique des formulations d’itraconazole encapsulé avec les dendrimères a été étudiée sur une espèce d’un champignon pathogène Candida albicans. Ces tests ont permis de conclure que pour assurer l’efficacité du traitement, un meilleur contrôle sur le relargage du principe actif était nécessaire.

Développement de nouvelles formulations d’antifongiques et évaluation de l’activité sur Candida spp. et Aspergillus spp.

Les travaux effectués dans le cadre de cette thèse de doctorat avaient pour but de mettre au point des nouvelles formulations d’antifongiques sous forme de nanoparticules polymériques (NP) en vue d’améliorer l’efficacité et la spécificité des traitements antifongiques sur des souches sensibles ou résistantes de Candida spp, d’Aspergillus spp et des souches de Candida albicans formant du biofilm. Dans la première partie de ce travail, nous avons synthétisé et caractérisé un polymère à base de polyester-co-polyéther branché avec du poly(éthylène glycol) (PEG-g-PLA). En plus d’être original et innovant, ce co-polymère a l’avantage d’être non-toxique et de posséder des caractéristiques de libération prolongée. Trois antifongiques couramment utilisés en clinique et présentant une biodisponibilité non optimale ont été choisis, soient deux azolés, le voriconazole (VRZ) et l’itraconazole (ITZ) et un polyène, l’amphotéricine B (AMB). Ces principes actifs (PA), en plus des problèmes d’administration, présentent aussi d’importants problèmes de toxicité. Des NP polymériques encapsulant ces PA ont été préparées par une technique d’émulsion huile-dans-l’eau (H/E) suivie d’évaporation de solvant. Une fois fabriquées, les NP ont été caractérisées et des particules de d’environ 200 nm de diamètre ont été obtenues. Les NP ont été conçues pour avoir une structure coeur/couronne avec un coeur constitué de polymère hydrophobe (PLA) et une couronne hydrophile de PEG. Une faible efficacité de chargement (1,3% m/m) a été obtenue pour la formulation VRZ encapsulé dans des NP (NP/VRZ). Toutefois, la formulation AMB encapsulée dans des NP (NP/AMB) a montré des taux de chargement satisfaisants (25,3% m/m). En effet, le caractère hydrophobe du PLA a assuré une bonne affinité avec les PA hydrophobes, particulièrement l’AMB qui est le plus hydrophobe des agents sélectionnés. Les études de libération contrôlée ont montré un relargage des PA sur plusieurs jours. La formulation NP/AMB a été testée sur un impacteur en cascade, un modèle in vitro de poumon et a permis de démontrer le potentiel de cette formulation à être administrée efficacement par voie pulmonaire. En effet, les résultats sur l’impacteur en cascade ont montré que la majorité de la formulation s’est retrouvée à l’étage de collecte correspondant au niveau bronchique, endroit où se situent majoritairement les infections fongiques pulmonaires. Dans la deuxième partie de ces travaux, nous avons testé les nouvelles formulations d’antifongiques sur des souches planctoniques de Candida spp., d’Aspergillus spp. et des souches de Candida albicans formant du biofilm selon les procédures standardisées du National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS). Les souches choisies ont démontré des résistances aux azolés et aux polyènes. Les études d’efficacité in vitro ont permis de prouver hors de tout doute que les nouvelles formulations offrent une efficacité nettement améliorée comparée à l’agent antifongique libre. Pour mettre en lumière si l’amélioration de l’efficacité antifongique était due à une internalisation des NP, nous avons évalué le comportement des NP avec les cellules de champignons. Nous avons procédé à des études qualitatives de microscopie de fluorescence sur des NP marquées avec de la rhodamine (Rh). Tel qu’attendu, les NP ont montré une localisation intracellulaire. Pour exclure la possibilité d’une simple adhésion des NP à la surface des levures, nous avons aussi confirmé leur internalisation en microscopie confocale de fluorescence. Il est important de noter que peu d’études à ce jour ont mis l’accent sur l’élaboration de nouvelles formulations d’antifongiques à base de polymères non toxiques destinées aux traitements des mycoses, donnant ainsi une grande valeur et originalité aux travaux effectués dans cette thèse. Les résultats probants obtenus ouvrent la voie vers une nouvelle approche pour contourner les problèmes de résistances fongiques, un problème de plus en plus important dans le domaine de l’infectiologie.

Micoses sistémicas

Este trabalho teve como objetivo a análise das micoses sistémicas, no que respeita à sua identificação, morfologia dos agentes patogénicos que lhes dão origem, onde são endémicas, os sintomas que apresentam, os métodos de diagnóstico e as terapêuticas disponíveis para cada patologia. As micoses sistémicas são infeções causadas por fungos patogénicos primários que têm o trato respiratório como porta de entrada, e a partir daí podem disseminar-se por todo o organismo. Os agentes antifúngicos são usados no tratamento destas infeções, em que, no caso das infeções sistémicas, predominam o uso de cetoconazol (polieno), fluconazol e itraconazol (azóis). Existem ainda estudos que demonstram que as vacinas atenuadas podem ser usadas na profilaxia destas infeções. Com este trabalho conclui-se que as infeções fúngicas estão longe de ser extintas, uma vez que se verifica cada vez mais a existência de resistências por parte dos fungos aos fármacos, sendo o diagnóstico e a terapêutica usada dois parâmetros fundamentais para um tratamento eficaz.

Correlation Between Etest (R), Disk Diffusion, and Microdilution Methods for Antifungal Susceptibility Testing of Candida Species From Infection and Colonization

The correlation between the microdilution (MD), Etest (R) (ET), and disk diffusion (DD) methods was determined for amphotericin B, itraconazole and fluconazole. The minimal inhibitory concentration (MIC) of those antifungal agents was established for a total of 70 Candida spp. isolates from colonization and infection. The species distribution was: Candida albicans (n = 27), C. tropicalis (n = 17), C. glabrata (n = 16), C. parapsilosis (n = 8), and C. lusitaniae (n = 2). Non-Candida albicans Candida species showed higher MICs for the three antifungal agents when compared with C. albicans isolates. The overall concordance (based on the MIC value obtained within two dilutions) between the ET and the MD method was 83% for amphotericin B, 63% for itraconazole, and 64% for fluconazole. Considering the breakpoint, the agreement between the DD and MD methods was 71% for itraconazole and 67% for fluconazole. The DD zone diameters are highly reproducible and correlate well with the MD method, making agar-based methods a viable alternative to MD for susceptibility testing. However, data on agar-based tests for itraconazole and amphotericin B are yet scarce. Thus, further research must still be carded out to ensure the standardization to other antifungal agents. J. Clin. Lab. Anal. 23:324-330, 2009. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Correlation of the in vitro antifungal drug susceptibility with the in vivo activity of fluconazole in a murine model of cerebral infection caused by Cryptococcus gattii

Forty Cryptococcus gattii strains were submitted to antifungal susceptibility testing with fluconazole, itraconazole, amphotericin B and terbinafine. The minimum inhibitory concentration (MIC) ranges were 0.5-64.0 for fluconazole, < 0.015-0.25 for itraconazole, 0.015-0.5 for amphotericin B and 0.062-2.0 for terbinafine. A bioassay for the quantitation of fluconazole in murine brain tissue was developed. Swiss mice received daily injections of the antifungal, and their brains were withdrawn at different times over the 14-day study period. The drug concentrations varied from 12.98 to 44.60 mu g/mL. This assay was used to evaluate the therapy with fluconazole in a model of infection caused by C. gattii. Swiss mice were infected intracranially and treated with fluconazole for 7, 10 or 14 days. The treatment reduced the fungal burden, but an increase in fungal growth was observed on day 14. The MIC for fluconazole against sequential isolates was 16 mu g/mL, except for the isolates obtained from animals treated for 14 days (MIC = 64 mu g/mL). The quantitation of cytokines revealed a predominance of IFN-gamma and IL-12 in the non-treated group and elevation of IL-4 and IL-10 in the treated group. Our data revealed the possibility of acquired resistance during the antifungal drug therapy.