PL231671B1 - Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp. - Google Patents

Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp.

Info

Publication number
PL231671B1
PL231671B1 PL410019A PL41001914A PL231671B1 PL 231671 B1 PL231671 B1 PL 231671B1 PL 410019 A PL410019 A PL 410019A PL 41001914 A PL41001914 A PL 41001914A PL 231671 B1 PL231671 B1 PL 231671B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
candida
cells
candida spp
compound
albicans
Prior art date
Application number
PL410019A
Other languages
English (en)
Other versions
PL410019A1 (pl
Inventor
Monika Staniszewska
Małgorzata Bondaryk
Zbigniew Ochal
Original Assignee
Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego Panstwowy Zakl Higieny
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego Panstwowy Zakl Higieny filed Critical Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego Panstwowy Zakl Higieny
Priority to PL410019A priority Critical patent/PL231671B1/pl
Publication of PL410019A1 publication Critical patent/PL410019A1/pl
Publication of PL231671B1 publication Critical patent/PL231671B1/pl

Links

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest syntetyczna pochodna aromatyczna: 2-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksy]-propionohydrazyd o wzorze I i jej zastosowanie medycynie, w szczególności w zapobieganiu lub leczeniu grzybic, zwłaszcza wywołanych Candida spp.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowa syntetyczna pochodna aromatyczna, skuteczna jako inhibitor czynników wirulencji Candida spp.: proteazy serynowej i adhezji do powierzchni modelu monowarstwy komórek nabłonkowych in vitro i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic, zwłaszcza wywołanych Candida spp.
Bardziej szczegółowo, przedmiotem wynalazku jest 2-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksy]propionohydrazyd jako związek hamujący wzrost planktoniczny Candida spp., skuteczny inhibitor zmian poziomu transkrypcji genu proteazy serynowej KEX2 w komórkach Candida spp. oraz inhibitor adhezji komórek Candida spp. do powierzchni modelu monowarstwy komórek nabłonkowych, w szczególności modelu monowarstwy nabłonka jelitowego Caco-2, a także związek do zastosowania w zapobieganiu lub leczeniu grzybic wywołanych Candida spp.
Candida albicans jest oportunistycznym patogenem, który u osób z zaburzeniami odporności wywołuje infekcje o charakterze powierzchniowym lub układowym (tzw. kandydozy). Do czynników sprzyjających rozwojowi kandydoz należy m.in. immunosupresja, długotrwałe cewnikowanie naczyń, leczenie steroidami, cukrzyca, wcześniactwo, długotrwała antybiotykoterapia, rozległe oparzenia skóry, inwazyjne procedury medyczne, zaburzenia funkcjonowania układu pokarmowego, zakażenie HIV. Kandydozy układowe o etiologii C albicans, ze względu na wysoką śmiertelność (30-70%), stanowią wyzwanie o wymiarze światowym. Z kolei, kandydozy o charakterze powierzchniowym zwykle nie stanowią zagrożenia dla życia, jednak znacznie obniżają jego standard. Ponadto, infekcje te stanowią problem diagnostyczny i terapeutyczny, a częstotliwość ich występowania wciąż wzrasta. Liczba dostępnych antymikotyków skutecznych przeciw C. albicans jest wciąż ograniczona, a ich stosowanie często wiąże się z efektami ubocznymi. Ze względu na mechanizm działania obecnie stosowane leki przeciwgrzybicze dzieli się na 5 grup: (1) inhibitory syntezy RNA i/lub DNA (fluorowane pochodne pirymidyny 5-FC); (2) substancje zaburzające funkcjonowania błony komórkowej (polieny: nystatyna, natamycyna, amfoterycyna B AmB); (3) inhibitory biosyntezy ściany komórkowej hamujące działanie syntazy P(1,3)-glukanu (echinokandyny: kaspafungina, mikafungina, anidulafungina); (4) inhibitory biosyntezy ergosterolu hamujące epoksydazę skwalenową i/lub akumulację toksycznych produktów pośrednich syntezy steroli (alliloaminy: terbinafina, naftifina); (5) związki hamujące syntezę ergosterolu poprzez inhibicję demetylazy lanosterolu (azole) [Perea S i Patterson TF. Antifungal resistance in pathogenic fungi. Clin Infect Dis 2002; 35:1073-1080; Spampinato C i Leonardi D. Candida infections, causes, targets, and resistance mechanisms: Traditional and alternative antifungal agents. Biomem Res Int 2013; 2013:204237.doi: 10.1155/203/204237].
Ze względu na swoje grzybobójcze właściwości oraz szerokie spektrum działania, AmB długo była uważana za złoty standard w zwalczaniu zakażeń grzybiczych. Ograniczenia użycia AmB w leczeniu wynikają z wysokiego stopnia rozprzestrzeniania w tkankach, długiego okresu półtrwania oraz znaczącej toksyczności. Toksyczność wszystkich polienów wynika z ich powinowactwa do cholesterolu, który jest ludzkim odpowiednikiem ergosterolu występującego u grzybów [Vandeputte P i wsp. Antifungal resistance and new strategies to control fungal infections. Int J Microbiol 2012; 2012:713687. doi:10.1155/2012/713687]. Ze względu na dużą toksyczność polienów, azole szybko stały się lekami pierwszego wyboru w leczeniu grzybic. Jednak, prowadzone w ostatnich latach badania [Espinel-Ingroff A. Mechanisms of resistance to antifungal agents: yeasts and filamentous fungi. Rev Iberoam Micol 2008, 25:101-106] wskazują, że grzybostatyczne działanie azoli doprowadziło do selekcji opornych szczepów Candida. Echinokandy stanowią grupę leków nowej generacji powszechnie stosowaną w leczeniu kandydemii (zakażenie krwi). Jednak, najnowsze doniesienia literaturowe świadczą o pojawieniu się oporności na tę grupę leków [Alexander BD i wsp. Increasing echinocandin resistance in Candida glabrata: clinical failure correlates with presence of FKS mutations and elevated minimum inhibitory concentrations. Clin Infect Dis 2013,56: 1724-1732]. Z kolei, hamująca syntezę kwasów nukleinowych flucytozyna nie wykazuje toksyczności względem komórek ludzkich. Jednak, ze względu na narastającą oporność wśród szczepów Candida na ten antymikotyk, flucytozynę stosuje się wyłącznie w terapii skojarzonej z AmB lub azolami. Dotychczas, oporność na flucytozynę jest obserwowana in vitro u 3-10% izolatów C. albicans. Natomiast, w trakcie terapii flucytozyną około 30% izolatów nabywa oporności na ten antymikotyk. Ponadto, geny kodujące enzymy metabolizmu flucytozyny są powiązane z opornością krzyżową Candida spp. na flukonazol [Papon N i wsp. Molecular mechanism of flucytosine resistance in Candida lusitaniae: contribution of the FCY2, FCY1 and FUR1 genes to 5-fluorouracil and fluconazole cross-resistance. Antimicrob Agents Chemother 2007; 51:369371].
PL 231 671 Β1
Wzrastająca częstotliwość występowania kandydoz i trudność ich leczenia stwarzają konieczność poszukiwania nowych związków o właściwościach przeciwgrzybiczych. Uwzględniając gwałtownie narastającą oporność tego patogenu na obecnie stosowane leki, istnieje znaczna potrzeba zapewnienia nowych antymikotyków ukierunkowanych na czynniki wirulencji C. a/bicans. Twórcy wynalazku opracowali uprzednio nowy sposób badania adhezji komórek Candida spp. do powierzchni modelu monowarstwy komórek nabłonkowych in vitro z wykorzystaniem inhibicji adhezji C. albicans uzyskanej dzięki 2-bromo-2-chloro-2-(4'-chlorofenylosulfonylo)-1-fenyloetanonowi (Zgłoszenie patentowe P.408765). Jednak, wobec wciąż aktualnej potrzeby zapewnienia nowych, jeszcze bardziej skutecznych związków znajdujących zastosowanie w leczeniu infekcji grzybiczych, celem kolejnych prac badawczych było wskazanie i scharakteryzowanie takiego związku.
Przedmiotem wynalazku jest 4-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksy]propionohydrazyd (związek P7) o wzorze I:
O
nhnh2
CHa (I)
Następnym przedmiotem wynalazku jest związek (P7) o wzorze I do zastosowania w medycynie.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest związek (P7) o wzorze I do zastosowania w zapobieganiu lub leczeniu grzybic wywołanych Candida spp.
Wykazano, że związek według wynalazku jest korzystnym inhibitorem adhezji komórek Candida spp. do powierzchni modelu monowarstwy komórek nabłonkowych in vitro, w szczególności modelu monowarstwy nabłonka jelitowego Caco-2.
Bardziej szczegółowo, związek według wynalazku jest korzystnym inhibitorem wzrostu planktonicznego Candida spp. oraz inhibitorem zmian poziomu transkrypcji genu proteazy serynowej ΚΕΧ2 w komórkach Candida spp. podczas wzrostu w podłożu YEPD oraz inwazji monowarstwy komórek nabłonkowych, w szczególności modelu monowarstwy nabłonka jelitowego Caco-2.
W świetle nieoczekiwanie korzystnych właściwości związku według wynalazku, niniejszy wynalazek zapewnia wiele korzyści.
Proteaza serynowa to kluczowy czynnik regulatorowy enzymów hydro litycznych - proteaz aspartylowych, odgrywających rolę w patogenezie kandydoz. Ponadto, proteaza serynowa jest odpowiedzialna za wzrost i żywotność komórek Candida. Zastosowanie związku chemicznego P7 zapewnia zmianę (spadek) liczby transkryptów genu proteazy serynowej ΚΕΧ2 w komórkach Candida spp.
Adhezja jest jednym z kluczowych czynników wirulencji C. albicans niezbędnym do rozwoju infekcji. Stanowi pierwszy etap tworzenia biofilmu. Zastosowanie związku P7 przeciwko C. albicans obniża adhezję tego oportunistycznego patogenu do powierzchni biotycznych. Pochodna aromatyczna P7 charakteryzuje się wyższą skutecznością przeciw Candida spp. względem dotychczas znanych związków w stanie techniki (np. zgłoszenie patentowe nr P.408765; Bondaryk M. i wsp. Sulfone derivatives reduce growth, adhesion and aspartic protease SAP2 gene expression. World J Microbiol Biotechnol 2014; 30:2511—2521), co zilustrowano w Przykładzie 5.
Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.
Przykład 1
Synteza 2-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksy]propionohydrazydu (P7)
Charakterystyka związku P7
Temperatura topnienia: 170-171°C
Analiza Elementarna dla wzoru: C16H17ON4O6S (428.85)
Obi. (%): C(44.81) H(4.00) N(13.06),
Znal. (%): C(44.87) H(3.95) N(13.11).
PL 231 671 B1
Synteza 2-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksy]propionohydrazydu (związek
P7):
Do 4.36g (0,1 mol) chlorku kwasu 2-[4-(chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-]fenoksy]propanokarboksylowego w 80 mL DMF dodano równomolową ilość trietyloaminy oraz 4.2 mL 80% wodzianu hydrazyny. Całość mieszano w temperaturze 70°C przez 3.5 godziny. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej, oddestylowano na wyparce próżniowej rozpuszczalnik a pozostałość przemyto wodą, wysuszono i krystalizowano z toluenu.
Otrzymano 3.28 g produktu, co stanowi 76% wydajności.
P r z y k ł a d 2. Wyznaczanie minimalnego stężenia hamującego wzrost komórek grzybów Candida albicans
Wyznaczenie minimalnego stężenia hamującego (wartości MIC) prowadzono zgodnie ze standardowym protokołem mikrorozcieńczeń CLSI M-27 A2 [Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, formerly National Committee for Clinical and Laboratory Standards NCCLS): Method M27-A2, wyd. 2-gie. Wayne, PA: CLSI; 2002;22:1-29] dla grzybów drożdżopodobnych przy użyciu 96-studzienkowej płytki titracyjnej. Zgodnie z protokołem CLSI M-27 A2, MIC określono względem referencyjnego szczepu C. albicans 90028 (ATCC, USA).
Mikropłytki inkubowano w temp. 35°C w wytrząsarce poziomej (New Brunswick Scientific Co, Inc, USA) przez 18 i 48 godzin. Odczyt wyników - określenie wartości MIC przeprowadzono wizualnie po 18 i 48 godzinach. MIC określono jako najniższe stężenie związku, które całkowicie hamowało wzrost komórek grzyba po 48-godzinnym czasie inkubacji. W studzienkach odpowiadających wartości MIC nie obserwowano zmętnienia. Doświadczenie powtórzono trzykrotnie.
Badania wykazały, że związek P7 wykazuje znaczącą aktywność przeciwko szczepom Candida, efektywnie hamując wzrost grzyba po 48 godzinach w stężeniu 16 gg/mL. Na podstawie wyniku powyższego testu, do dalszych badań zastosowano związek P7 w stężeniu 16 gg/mL.
P r z y k ł a d 3
Związek P7 jako inhibitor poziomu transkrypcji genu proteazy serynowej KEX2 w komórkach blastokonidialnych Candida spp. podczas wzrostu w podłożu YEPD oraz podczas inwazji monowarstwy komórkowej Caco-2
W niniejszym przykładzie zastosowano związek (P7) według wynalazku o wzorze I.
Przygotowano dwa rodzaje zawiesiny komórek Candida spp. (A i B) (A) W probówkach typu Eppendorf umieszcza się 1.8 mL płynnego podłoża YEPD, następnie dodaje się 200 gL zawiesiny komórek Candida spp. o gęstości 1x104 jtk/mL (jednostek tworzących kolonie na mililitr). Inkubację prowadzi się w wytrząsarce w temp. 35°C przez 18 godzin.
(B) Sporządza się szereg stężeń związku chemicznego P7 w płynnym podłożu YEPD. W probówkach typu Eppendorf umieszcza się 1.8 mL odpowiedniego stężenia związku P7 i dodaje się 200 gL zawiesiny komórek Candida spp. o gęstości 1x104 jtk/mL. Ostateczne stężenie związku P7 w probówkach typu Eppendorf wynosi 16 gg/mL. Preinkubację blastokonidiów Candida ze związkiem P7 w stężeniu 16 gg/mL prowadzi się w wytrząsarce w temp. 35°C przez 18 godzin. Następnie, zawiesinę wiruje się przez 10 min w temp. 4°C przy prędkości 14000 rpm. Osad przemywa się wodą jałową i zawiesza w podłożu płynnym YEPD. Komórki Candida zawieszone w podłożu YEPD poddaje się inkubacji w temp. 35°C przez 18 godzin, a następnie izoluje się z nich RNA (zgodnie z opisem Izolacja RNA z morfotypów Candida, umieszczonym w dalszej części opisu). Komórki zawieszone w podłożu YEPD po przemyciu w PBS i zawieszeniu w świeżym roztworze RPMI przenosi się na 18-godzinną monowarstwę Caco-2 umieszczoną w 24 studzienkach plastikowej płytki i inkubuje w temp. 35°C w 5% CO2 przez 18 godzin. Następnie zawartość każdej studzienki płytki przenosi się do oddzielnych probówek typu Eppendorf i wiruje przez 10 min w temp. 4°C przy prędkości 14000 rpm. Osad dwukrotnie przemywano roztworem PBS.
IZOLACJA RNA Z MORFOTYPÓW CANDIDA ALBICANS
Izolację RNA z morfotypów Candida albicans przeprowadzano zgodnie z protokołem do izolacji RNA z drożdży według Amberg i wsp. [Amberg D.C., Burke D.J.: Yeast DNA isolation, techniques andprotocols 3. [w]: Amberg D.C., Burke D.J. (eds), Methods in yeast genetics. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor 2005]
PL 231 671 B1
1. Zawiesinę komórek C albicans wirowano z prędkością 5000 rpm przez 5 minut w temp. 4°C.
2. Supernatant zlewano a osad zawieszano w 500 pL buforu LETS (0.1 M LiCI, 0.01 M Na2EDTA, 0.01 M Tris-HCl (pH=7.4), 0.2% SDS, 0.1% pirowęglan dietylowy; rozpuszczalnik: woda miliQ; Sposób jałowienia: przesączanie przez filtr milipore 0 0.22.)
3. Zawiesinę przenoszono do nowych probówek Eppendorfa zawierających 250 pL mieszaniny fenol : LETS (1:1) oraz 137 mg kulek szklanych (0 0.45-0.5 mm).
4. Zawiesinę worteksowano przez 30 sek., a następnie inkubowano na lodzie przez kolejne 30 sekund. Ten etap powtarzano trzykrotnie.
5. Zawiesinę wirowano z prędkością 5000 rpm przez 10 min w temp. 4°C.
6. Supernatant przenoszono do sterylnego Eppendorfa zawierającego 400 pL mieszaniny fenol : chloroform : alkohol izoamylowy (25:24:1) (Sigma, USA) i pozostawiano na noc w temp. 4°C.
7. Fazę wodną przenoszono do nowego Eppendorfa i dodawano 5M LiCl w ilości 1/10 wyekstrahowanej fazy wodnej.
8. Fazę wodną precypitowano w 5M LiCl przez 3 godziny w -20°C.
9. Następnie osad umieszczano w wodzie NFW (pozbawionej nukleaz) (SIGMA, USA). Uzyskany precypitat RNA przechowywano w -20°C. Stężenie RNA (ng/ml) określano za pomocą spektrofotometru (Nano Drop 2000, Thermo SCIENTIFIC, USA).
ILOŚCIOWE OKREŚLENIE ZMIAN POZIOMU TRANSKRYPTÓW mRNA KEX2 W KOMÓRKACH CANDIDA
Ekspresję genu KEX2 w komórkach Candida podczas inwazji ludzkich tkanek określano przy użyciu qRT-PCR według Naglika i wsp. [Naglik J.R., Moyes D., Makwana J. i wsp.: Quantitative expression of the Candida albicans secreted aspartyl proteinase gene family in human oraland vaginal candidiasis. Microbiology 2008, 154(11): 3266-3280]:
ETAPY BADANIA ZMIAN POZIOMU TRANSKRYPCJI mRNA KEX2 MORFOTYPÓW C. ALBICANS
Przepisanie RNA na cDNA (zgodnie z instrukcją producenta, Enhanced Avian HS RT-PCR Kit.
Sigma USA)
Etap 1:
Mieszanina reakcyjna (10 pL): 1 pL RNA, 1 pL dNTPs Mix (dATP, dGTP, dCTP, dTTP; SIGMA, USA), 1 pL oligoDT, 7 pL woda NFW (ang. nuclease free water) (SIGMA, USA)
Inkubacja 70°C 10 min
Etap 2:
Mieszanina reakcyjna (20 pL): 1 pL RT transkryptaza (AMV-RT 1U/1 pL), 2 pL buforu dla RT transkryptazy, 7 pL woda NFW
Inkubacja 50°C 45 min Ilościowa reakcja RT-PCR
Mieszanina reakcyjna (25 pL): 2.25 pL każdego ze starterów F i R; 0.75 pL sonda; 1.5 pL cDNA; 12 pL QuantiTect Probe PCR Kit (Qiagen, Niemcy), 6.25 pL woda NFW
Wstępna denaturacja 95°C 15 min
Denaturacja właściwa 94°C 15 sek.
Wydłużanie 60°C 1 min (45 cykli)
Startery komplementarne do sekwencji C. albicans SC5314 KEX2 mRNA (ref. XP_723441.1) zaprojektowano przy użyciu programu Primer 3 Input® (version 0.4.0). Starter odwrotny o sekwencji zasad (5'-GTTTTCGCTTCTGGAAATGG-3') amplifikował fragment genu KEX2 o długości 238 par zasad (pz) z pozycji 1036 pz, natomiast starter zgodny (5'-CAGCAGCAGAAGTACCACCA-3') z pozycji 1273 pz.
PL 231 671 Β1
Następnie, określano ilościowo transkrypty mRNA ΚΕΧ2 w próbkach RNA. Analizę przeprowadzano przy użyciu aparatu LightCycler® 96 Real-Time PCR Instrument (Roche, Szwajcaria). Znakowanie badanych sekwencji umożliwiło zastosowanie QuantiTect®Probe PCR Kit, zgodnie z instrukcją producenta (Qiagen, Niemcy).
Względne ilościowe zmiany tempa transkrypcji genu ΚΕΧ2 określano (po 18 godz. inkubacji szczepów na linii Caco-2, a także po 18 godz. inkubacji szczepów w płynnym YEPD) za pomocą metody 2 AACt (Livak KJ i Shmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) method. Methods. 2001; 25:402-408.). Wartości Ct zostały wyznaczone automatycznie za pomocą aparatu LightCycler® 96 Real-Time PCR Instrument. Wyniki analizowano stosując następujące wzory:
ACt = śr.CtKEX2 - śr. Ct aktyna oraz AACt = ACt - ACt szczep rodzicielski
Jako kontrolę wewnętrzną (housekeeping gene) użyto genu aktyny (AC77)· Każdą analizę powtarzano trzykrotnie. Normalizację wyników dla zmian poziomu transkrypcji genu ΚΕΧ2 wykonywano względem określonych szczepów rodzicielskich.
W przykładzie użyto szczepu referencyjnego Candida albicans SC5314 (ATCC, Manassas, VA USA), szczep przedstawiono w Tabeli 1.
Tabela 1. Zastosowanie w badaniu szczepy Candida albicans oraz Candida glabrata
Szczep Szczep wyjściow y Charakterystyka lub genotyp Odnośnik literaturowy
SC5314 - Szczep dziki, szczep odnośnikowy [Gillum i wsp. Mol Gen Genet 1984; 198:1791821
90028 - Szczep dziki, szczep odnośnikowy [Pfaller MA i wsp. J Clin Microbiol 1994; 32:1650-1653]
CNA1 CAR A ura3::imm434/Aura3::imm43 4K£X2tex2: :hisG URA3hisG Newport i Agabian. J Biol Chem 1997; 272:28954-28961
CNA2 CAR Aura3::imm434/Aura3::imm434KEX2kex2::hisG
CNA3 CAI4 Aura3:: imm434/A ura3 : imm434kex2::hisGkex2: hisG(JRA3 hisG
CNA4 CAR A«ra3::imm434/Aura3::imm434kex2::hisGkex2::kisG
C. glabrata CgAHTó his3 trpl kex2::MS3 1006 Bader i wsp. Mol Microbiol 2001; 41:1431-1444
C. glabrata 1008 CgAIITó his3 trp! kex2::HIS3 pKRT 1 (ΚΕΧ2 TRPt)
C. glabrata 1010 CgAHTÓ his3 trpl kex2::HfS3 pACT-/4(TRPt)
Na potrzeby procedury badawczej, związek P7 przygotowano w RPMI-1640 (Sigma, USA) w stężeniu końcowym 16 pg/mL po uprzednim dodaniu inokulum.
Związek P7 hamował poziom transkrypcji genu ΚΕΧ2 w komórkach C. albicans wyrosłych w podłożu YEPD. Obserwowano 1,5-krotny spadek transkrypcji w komórkach traktowanych związkiem P7 w porównaniu z wynikiem uzyskanym dla komórek nietraktowanych, inkubowanych w podłożu YEPD przez 18 godzin. W porównaniu z komórkami wyhodowanymi na powierzchni Caco-2, nietraktowanymi związkiem P7, zaobserwowano obniżony poziom transkrypcji genu ΚΕΧ2 (2.5-krotny), po uprzednim traktowaniu związkiem P7. Dane przedstawiono w Tabeli 2.
PL 231 671 Β1
Tabela 2. Wpływ związków P7 na zmianę poziomu transkrypcji genu ΚΕΧ2 w komórkach szczepu dzikiego w Candida albicans SC5314
Związek Podłoże Czas (t Odr.) ΚΕΧ2 ACT1 ACt
Traktowania związkiem w RPMI Inkubacji na podłożu docelowym średnie Ct SD* Średnie Ct SD* Średnia SD*
brak związku YBPD nic dotyczy IS 37.59 ±0.70 31.01 ±0.30 6.58 ±0.81
P7 Yi;pp IS IS 37.79 ±0.25 33 56 ±1.42 4.23 ±1.57
brak związku Caco-2 nic dotyczy 2 36.22 ±1.07 33.89 ±0.37 2.34 ±1.43
brak związku Caco-2 nic dotyczy 6 36.13 ±0.44 40.31 ±1.59 -4.18 ±1.80
brak związku Caco-2 nic dotyczy IS 34.25 ±0.69 39.97 ±0.89 -5.72 ±1.57
R7 Caco-2 18 IS 37.24 ±1.19 43.13 ±0.00 -5.89 ±1.19
* odchylenie standardowe
Przykład 4
Związek P7 jako inhibitor adhezji komórek Candida spp. do monowarstwy komórek nabłonkowych w modelu Caco-2
W niniejszym przykładzie zastosowano związek (P7) według wynalazku o wzorze I.
Związek został syntetyzowany zgodnie z protokołem syntezy przedstawionym w Przykładzie 1.
W przykładzie zastosowano szczepy referencyjne Candida albicans SC5314 (ATCC, Manassas, VA, USA) oraz 90028 (ATCC, Manassas, VA, USA) oraz szczepy atenuowane C. albicans oraz C. glabrata (z delecją genów odpowiedzialnych za wirulencję Candida spp.). Szczepy pochodziły z kolekcji Uniwersytetu Medycznego w Góttingen w Niemczech (Newport G i Agabian N ΚΕΧ2 influences Candida albicans proteinase secretion and hyphal formation. J Biol Chem 1997; 272:28954-28961, Bader O. i wsp. The ΚΕΧ2 gene of Candida glabrata is required for celi surface integrity. Mol Microbiol 2001; 41:1431-1444). Wspomniane wyżej szczepy przedstawiono w Tabeli 1.
Szczepy przechowywano na kulkach ceramicznych umieszczonych w probówkach do krio-mrożenia w temperaturze -70°C (Microbanktube, Prolab Diagnostics, Richmond Hill, ON, Kanada). Bezpośrednio przed badaniem, szczepy posiewano na podłoże YEPD (1% ekstraktu drożdżowego, 2% peptonu, 2% glukozy) i inkubowano (CWE, Andrzejów, Polska) w temperaturze 30°C przez 18 godzin [Ness F i wsp. The Candida albicans Rgdl is a RhoGAP protein involved in the control of filamentous growth. Fungal Genet Biol 2010; 47:1001-1011],
Badanie hamowania adhezji komórek Candida spp. do powierzchni modelu monowarstwy komórek nabłonkowych Caco-2 przez P7 przeprowadzono według wystandaryzowanej procedury zaprojektowanej uprzednio przez twórców wynalazku (zgłoszenie patentowe nr P.408765).
Na podstawie oznaczenia wartości MIC, do badania wpływu związku P7 na adhezję komórek Candida spp. wybrano stężenie 16 μg/mL. Na potrzeby procedury badawczej, związek P7 przygotowano w RPMI-1640 (Sigma, USA) w stężeniu końcowym 16 μg/mL, po uprzednim dodaniu inokulum.
Linię Caco-2 (HTB-37 ATCC, Manassas VA, USA) hodowano zgodnie z zaleceniami producenta (ATCC, Manassas, VA, USA), tj. w podłożu Eagle'a (Minimum Essential Medium Modified EMEM, 30-2003, ATCC, Manassas, VA, USA) uzupełnianym kolejno: inaktywowaną surowicą bydlęcą (w stężeniu końcowym 10% w podłożu EMEM; 30-2020 ATCC, Manassas, VA, USA) oraz roztworem mieszaniny antybiotyków penicyliny i streptomycyny (w stężeniu końcowym 1% w podłożu EMEM; 30-2300 ATCC, Manassas, VA, USA). Inkubację linii komórkowej prowadzono w cieplarce (Memmert, GmbH Co. KG, Schwabach, Niemcy) w temperaturze 37°C w atmosferze 5% CO2 przez 18 godzin. W celu przeprowadzenia analizy hamowania adhezji Candida spp. do monowarstwy Caco-2 przy użyciu związku P7, komórki nabłonkowe przygotowano zgodnie z opisaną uprzednio procedurą (zgłoszenie patentowe P.408765). Komórki nabłonkowe w ilości 1.2 x 105/ mL podłoża EMEM wprowadzono do każdej studzienki plastikowej płytki 24-studzienkowej (Corrning, Nowy Jork, NY, USA). Inkubację prowadzono w temperaturze 37°C w atmosferze 5% CO2 przez 18 godzin. Przed transfekcją, płyn znad linii komórkowej usuwano za pomocą pipety pasterowskiej.
PL 231 671 Β1
Z osiemnasto-godzinnych hodowli Candida spp. prowadzonych na podłożu YEPD za pomocą plastikowej ezy zebrano po 1-2 kolonie i wprowadzono do buforowanego roztworu soli fizjologicznej (PBS, Biomed, Lublin). Zawiesiny blastokonidiów w ilości 200 μί o gęstości 1x106 komórek/mL za pomocą pipety automatycznej (Eppendorf, Research plus, Hamburg, Niemcy) wprowadzono kolejno do probówek typu Eppendorf zawierających 1800 μί związku P7 w RPMI [Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, formerly National Committee for Clinical and Laboratory Standards NCCLS): Method M27-A2, wyd. 2-gie. Wayne, PA: CLSI; 2002;22:1-29], Następnie, prowadzono inkubację z wytrząsaniem w temp. 35°C przez 90 min. W celu usunięcia związku, przeprowadzono szereg płukań zawiesiny komórek Candida spp. roztworem PBS, za każdym razem zawiesinę komórek odwirowując (12 000 rpm przez 5 min). Osad komórek Candida zwieszono w 1 mL podłoża RPMI i całość (1 mL) przenoszono do odpowiednich studzienek płytki 24-studzienkowej, zawierających osiemnasto-godzinną monowarstwę komórek Caco-2 (jak wyżej). Inkubację prowadzono w temperaturze 37°C w 5% CO2 przez 90 min. Równocześnie przeprowadzono pomiar kontrolny - badanie adhezji szczepów Candida spp. niepoddanych działaniu P7.
Po 90-minutowej inkubacji ww. warunkach płyn znad hodowli usuwano a samą hodowlę dwukrotnie przepłukano roztworem PBS. Przeprowadzono lizę monowarstwy Caco-2 w celu odzyskania komórek Candida spp. wykazujących adhezję do monowarstwy Caco-2 (zgłoszenie patentowe nr P.408765). Odzyskaną zawiesinę adherentnych komórek C. albicans odwirowano i zawieszono w świeżym roztworze PBS. Tak przygotowaną zawiesinę adherentnych komórek wysiewano na podłoże stałe YEPD i inkubowano (CWE, Andrzejów, Polska) w temperaturze 35°C przez 18 godzin.
Następnie, obliczono procent komórek adherentnych poddanych działaniu P7 oraz próby kontrolnej. Obliczono procent redukcji (R%) adhezji komórek C. albicans do monowarstwy Caco-2 pod wpływem działania związku P7 w stężeniu 16 μg/mL względem adhezji komórek C. albicans niepodanych działaniu związku, wyliczonej analogicznie jak w zgłoszeniu patentowym nr P.408765. Procent redukcji (R%) obliczono zgodnie ze wzorem:
00%-[(%komórek adherentnych traktowanych / % komórek adherentnych nietraktowanych) X 100
Wyniki przedstawiono w Tabeli 3.
Tabela 3. Hamowanie adhezji komórek Candida spp. do powierzchni monowarstwy
Szczep Próba kontrolna Komórki poddane działaniu P7 R%**
% komórek adherentnych SD* % komórek adherentnych SD* 82.81
SC5314 59.34 ±0.06 10.20 ±0.10 84.11
CNA1 55.80 ±0.18 8.87 ±0.09 95.41
CNA2 62.45 ±0.27 2.87 ±0.01 77.88
CNA3 52.33 ±0.16 11.58 ±0.11 16.10
CNA4 22.20 ±0.06 18.63 ±0.08 71.40
1006 56.99 +0.24 16.30 ±0.19 70.50
1008 82.15 ±0. !9 24.23 ±0.26 87.26
Ι0Κ) 53.85 ±0.28 6.86 ±005 82.81
* odchylenie standardowe ** procent redukcji adhezji
Przykład 5
Analiza porównawcza wpływu związku P7 na adhezję komórek Candida spp. do komórek nabłonka w odniesieniu do efektywnego inhibitora adhezji 2-bromo-2-chloro-2-(4'-chlorofenylosulfonylo)-1-fenyloetanonu
V\i niniejszym przykładzie zastosowano 2-[(4-chlorometylosulfonylo-2-nitrofenyloamino)-4'-fenoksyjpropionohydrazyd (związek P7). Aktywność związku P7 przeciw Candida spp. została porównana z aktywnością efektywnego inhibitora adhezji 2-bromo-2-chloro-2-(4'-chlorofenylosulfonylo)-1-fenyloetanonu (związku 0-21). Dane przedstawiono w Tabeli 4.
PL 231 671 Β1
Tabela 4. Porównanie działania inhibitorów adhezji komórek Candida spp. do powierzchni monowarstwy komórek nabłonkowych
Redukcja ad hezji {%)
Szczep P7 0-21
SC5314 82.31 49.61
CNA1 84.11 32.2
CNAZ 95.41 64.0
CNA3 77.88 3.0
CNA4 16.10 67,0
1006 71.40 20,8
1008 7D.50 78.8
1010 87,26 65.9
*procent redukcji
2-bromo-2-chloro-2-(4'-chlorofenylosulfonylo)-1-fenyloetanon (związek 0-21) jest efektywnym inhibitorem adhezji C. albicans, który redukuje ilość komórek adherentnych szczepu dzikiego SC5314 niemal o połowę (% redukcji = 49,61, Tabela 4, zgłoszenie nr P.408765). Natomiast, stwierdzono, że zastosowanie związku P7 redukowało ilość komórek adherentnych szczepu dzikiego SC5314 odpowiednio o 1.67. Ponadto, związek P7 generalnie wykazuje większą skuteczność w hamowaniu adhezji wobec szczepów atenuowanych Candida spp. względem związku 0-21. Dane przedstawiono w poniższej Tabeli 5.
Tabela 5. Względna skuteczność związku P7 w odniesieniu do związku 0-21
Szczep Redukcja zdolnoici adhezyjnych C. alblcons przez P71 PB względem 0-21
0-21 w stężeniu 16 yg/mL P7 w stężeniu 16 yg/mL
SC5314 l.O* 1.67
CNA1 1.0* 2.61
CNA2 1.0* 1.49
CNA3 1.0* 9.74
CNA4 1.0* 0.24
1006 1.0* 3.43
1008 1.0* 0.89
1010 1.0* 1.32
*K.alibrator
Zastrzeżenia patentowe

Claims (3)

1. Związek o wzorze I:
O
NHNHj
CH3 (I)
PL231 671 Β1
2. Związek ο wzorze I:
(Ο do zastosowania w medycynie.
3. Związek o wzorze I:
O
NHNHj
CH3 (I) do zastosowania w zapobieganiu lub leczeniu grzybic wywołanych Candida spp.
PL410019A 2014-10-31 2014-10-31 Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp. PL231671B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410019A PL231671B1 (pl) 2014-10-31 2014-10-31 Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL410019A PL231671B1 (pl) 2014-10-31 2014-10-31 Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL410019A1 PL410019A1 (pl) 2016-05-09
PL231671B1 true PL231671B1 (pl) 2019-03-29

Family

ID=55910533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL410019A PL231671B1 (pl) 2014-10-31 2014-10-31 Syntetyczna pochodna aromatyczna i jej zastosowanie do zapobiegania lub leczenia grzybic wywołanych Candida spp.

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL231671B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL410019A1 (pl) 2016-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arevalo-Rodriguez et al. Prolyl isomerases in yeast
KR101311196B1 (ko) 진균 감염 또는 뇌수막염 치료를 위한 upr 신호전달 유전자 ire1 및 hxl1의 용도
Aydin et al. In vitro antifungal and antibiofilm activities of novel sulfonyl hydrazone derivatives against Candida spp.
Borah et al. The Rho1 GTPase-activating protein CgBem2 is required for survival of azole stress in Candida glabrata
KR101403862B1 (ko) 진균 감염 또는 뇌수막염 치료를 위한 upr 신호전달 유전자 ire1 및 hxl1의 용도
Kisly et al. The functional role of eL19 and eB12 intersubunit bridge in the eukaryotic ribosome
Cernicka et al. Chemosensitisation of drug-resistant and drug-sensitive yeast cells to antifungals
JP2004511756A (ja) 抗真菌性化合物および使用法
Zeng et al. Inactivating the mannose-ethanolamine phosphotransferase Gpi7 confers caspofungin resistance in the human fungal pathogen Candida albicans
Lee et al. The novel antifungal agent AB-22 displays in vitro activity against hyphal growth and biofilm formation in Candida albicans and potency for treating systemic candidiasis
Dos Santos et al. Genome-wide identification of genes required for yeast growth under imatinib stress: vacuolar H+-ATPase function is an important target of this anticancer drug
KR20170054190A (ko) 진균 감염 치료 및 예방을 위한 신규한 키나아제 및 이들의 용도
Bujdáková et al. Susceptibility to caspofungin and fluconazole and Als1/Als3 gene expression in biofilm and dispersal cells of Candida albicans
Finkel et al. Application of the systematic “DAmP” approach to create a partially defective C. albicans mutant
Dharmaiah et al. Antifungal drug resistance: significance and mechanisms
Alqysi et al. Study of Gene Expression of Some Agglutination-Like Sequence Genes of Candida albicans Isolated from Iraqi Children with Inflammatory Bowel Disease
Aydin et al. Journal of Medical Mycology
Kalem et al. Puf4 Mediates Post-transcriptional Regulation of Caspofungin Resistance in Cryptococcus neoformans
Bhetariya et al. Human fungal pathogens and drug resistance against azole drugs
Garcia-Rangel Anti-Candida activity of the human gut metabolome
Laswad Investigation the roles of AZR1 and CDR1 genes of candida glabrata in antifungal drug resistance
KR20170077064A (ko) 진균 감염 치료 및 예방을 위한 신규한 키나아제 단백질 및 이의 용도
KR20170077848A (ko) 진균 감염 치료 및 예방을 위한 Bud32 단백질 및 이의 용도
Simões A contribution to further understand the molecular mechanisms of antifungal resistance in Candida glabrata mediated by the transcription factor CgPdr1
Razzaq Analyzing the roles of the essential gene TRA1 and the novel extracellular vesicle EVP1 in regulating morphogenesis and the antifungal drug resistance response in the opportunistic fungal pathogen Candida albicans