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Anais Brasileiros de Dermatologia

Print version ISSN 0365-0596

An. Bras. Dermatol. vol.85 no.5 Rio de Janeiro Sept./Oct. 2010

http://dx.doi.org/10.1590/S0365-05962010000500009 

REVISÃO

 

Dermatófitos: interação patógeno-hospedeiro e resistência a antifúngicos*

 

 

Nalu Teixera de Aguiar PeresI; Fernanda Cristina Albuquerque MaranhãoII; Antonio RossiIII; Nilce Maria Martinez-RossiIV

IDoutora em imunologia pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. Bolsista de pós-doutoramento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) - Ribeirão Preto (SP), Brasil
IIDoutora em genética pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo. Bolsista de pós-doutoramento na Universidade Federal do Ceará - Fortaleza (CE), Brasil
IIIProfessor titular do Departamento de Bioquímica e Imunologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo - Ribeirão Preto (SP), Brasil
VIProfessora titular do Departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo -Ribeirão Preto (SP), Brasil

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

As micoses cutâneas estão entre as infecções mais comuns em humanos e se tornaram um importante problema de saúde pública, principalmente por causarem infecções invasivas em pacientes imunodeprimidos. Durante a infecção, a interação dermatófito-hospedeiro desencadeia adaptações metabólicas específicas que permitem aos patógenos aderirem e penetrarem no tecido, remodelando seu metabolismo para captar nutrientes e superar os mecanismos de defesa do hospedeiro. Esse remodelamento metabólico e a inter-relação entre metabolismo, morfogênese e resposta ao estresse são importantes fatores que estão sendo intensamente avaliados em diversos patógenos. As células do hospedeiro também respondem aos estímulos do patógeno, ativando vias de sinalização intracelular que culminam no desencadeamento de uma resposta imune contra o agente infeccioso. O entendimento molecular dessas respostas metabólicas pode ajudar no estabelecimento de novas estratégias terapêuticas. Nesta revisão, são abordados diferentes aspectos da biologia dos dermatófitos, com ênfase na interação dermatófito-hospedeiro e nos mecanismos de resistência a antifúngicos.

Palavras-chave: Antimicóticos; Dermatomicoses; Farmacorresistência fúngica; Interações hospedeiro-patógeno


 

 

INTRODUÇÃO

As micoses cutâneas estão entre as infecções fúngicas mais comuns, sendo principalmente causadas por fungos filamentosos queratinofílicos, que utilizam a queratina como nutriente durante a infecção de pele, cabelos e unhas. Esses fungos são denominados dermatófitos e estão classificados em três gêneros: Trichophyton, Microsporum e Epidermophyton, de acordo com a formação e morfologia de seus conídios (estruturas de reprodução assexuada). Além disso, as espécies de dermatófitos são divididas em zoofílicas, geofílicas e antropofílicas, dependendo de seu habitat primário (animais, solo ou humanos, respectivamente). As espécies zoofílicas são responsáveis por cerca de 30% das dermatofitoses humanas e geralmente provocam uma inflamação aguda, enquanto que as espécies antropofílicas representam cerca de 70% das infecções nesses hospedeiros, causando uma infecção crônica e de progressão lenta, sugerindo que o fungo tenha-se adaptado ao hospedeiro humano. Até o momento, cerca de 30 espécies de dermatófitos já foram identificadas dentre os patógenos humanos.1

A transmissão das dermatofitoses ou tinhas ocorre pelo contato direto com animais e humanos infectados, ou indireto por fômites contaminados, e as formas clínicas variam de acordo com o agente etiológico (espécie) e o sítio anatômico acometido. Os sintomas podem ser brandos ou severos dependendo do estado imunológico do hospedeiro, e geralmente não ocorre invasão de tecidos subcutâneos ou órgãos internos. As lesões características nas infecções de pele são circulares, eritematosas e pruriginosas, sendo consequentes da ação direta do fungo ou de reações de hipersensibilidade ao microorganismo e/ou a seus produtos metabólicos. Nas infecções de unha (onicomicoses) pode ocorrer descolamento das bordas, espessamento, aparecimento de manchas brancas e até distrofia total das unhas.2 Embora as infecções causadas por dermatófitos sejam geralmente restritas às regiões superficiais da epiderme, esses fungos podem comportar-se de maneira invasiva, ocasionando infecção profunda e disseminada em pacientes imunocomprometidos, até mesmo com surgimento de granulomas dermatofíticos.3

 

ASPECTOS EPIDEMIOLÓGICOS

Segundo a Organização Mundial da Saúde, os dermatófitos afetam cerca de 25% da população mundial. Estima-se que 30 a 70% dos adultos sejam portadores assintomáticos desses patógenos e que a incidência dessa doença aumente com a idade. De modo geral, os dermatófitos apresentam um caráter cosmopolita, sendo encontrados em diferentes regiões do mundo, ocorrendo variações regionais em relação à frequência de determinadas espécies, uma vez que condições geoclimáticas e sociais interferem na distribuição das espécies dermatofíticas.4 Fatores climáticos, assim como práticas sociais, migração populacional e características individuais podem afetar a epidemiologia das dermatofitoses. Além disso, alguns fatores de risco vêm sendo associados às onicomicoses, como idade, anomalias morfológicas nas unhas, fatores genéticos, condições de higiene inadequadas e algumas doenças como diabetes melittus e quadros de imunodeficiência.4 Existem alguns relatos sugerindo que as taxas hormonais afetam a frequência dessas infecções em homens e mulheres e que o crescimento desses patógenos pode ser influenciado por alguns hormônios esteroides. Algumas espécies de Trichophyton e Microsporum apresentam proteínas citosólicas que se ligam especificamente e com alta afinidade à progesterona, e esta, em concentrações farmacológicas e fisiológicas, inibe o crescimento de dermatófitos de uma maneira dose-dependente, sendo que as espécies antropofílicas respondem mais à ação dos esteroides do que as espécies geofílicas.5

Uma avaliação epidemiológica envolvendo 16 países da Europa demonstrou que entre 35 e 40% dos indivíduos analisados apresentaram infecção nos pés (tinea pedis) causada por dermatófitos.6 Além disso, um estudo realizado com crianças em creches nos Estados Unidos revelou que entre 22 e 50% delas exibiam sintomas de infecção dermatofítica do couro cabeludo.7 No Brasil, as regiões Sul e Sudeste têm apresentado alta incidência de infecções causadas pelo dermatófito Trichophyton rubrum, seguido por Microsporum canis e Trichophyton mentagrophytes, enquanto na região Nordeste há maior prevalência de Trichophyton tonsurans, T. rubrum e M. canis.8,9 No estado de São Paulo, 4.500 crianças de 0-15 anos foram avaliadas para determinar a incidência de tinea capitis no período entre 1996 e 2000. Das 132 crianças com suspeita de infecção, 112 (85%) tiveram a confirmação pela microscopia direta e cultura, sendo que os isolados mais frequentes foram M. canis (70,5%) e T. tonsurans (23,2%), seguidos de T. mentagrophytes (3,6%), Microsporum gypseum (1,8%) e T. rubrum (0,9%).10

Dentre os fungos isolados de infecções cutâneas, o dermatófito antropofílico T. rubrum é o mais frequente em casos clínicos de tinea pedis (pés), tinea unguium (unhas), tinea corporis (corpo) e tinea cruris (virilhas).4 Estudos epidemiológicos realizados com estudantes universitários de São Paulo demonstraram a ocorrência de dermatófitos em 18,2% da população analisada, sendo T. rubrum isolado em 80% dos casos e T. mentagrophytes em 20%.11 Entre as onicomicoses, T. rubrum também é o dermatófito mais prevalente e afeta crianças e adultos em cerca de 33,2% dos casos identificados em São Paulo, seguido por T. mentagrophytes (6,3%).12 Em Fortaleza, um estudo realizado em um período de três anos relatou o isolamento de dermatófitos em 12,99% dos casos de onicomicose, sendo T. rubrum isolado em 9,04% dos pacientes, e T. tonsurans e T. mentagrophytes em 2,54% e 1,41% deles, respectivamente.13

 

A INTERAÇÃO DERMATÓFITO-HOSPEDEIRO E A PATOGÊNESE DAS DERMATOFITOSES

Durante o processo infeccioso, os dermatófitos devem superar os mecanismos de defesa inatos do hospedeiro, primeira linha de proteção do organismo contra infecções, para que ocorra a colonização tecidual. A estrutura física e química da pele, a constante exposição à luz ultravioleta, a temperatura, a falta de umidade e a presença da microbiota normal tornam o ambiente inóspito para o crescimento de micro-organismos patogênicos. Um mecanismo importante na defesa do organismo contra agentes infecciosos que acometem sítios superficiais é a queratinização, processo de renovação do estrato córneo realizado pelos queratinócitos que leva à descamação epitelial e consequentemente à possível remoção do fungo.14 Dessa maneira, para se instalar na epiderme, o patógeno deve aderir à superfície do tecido, o artroconídio deve germinar e a hifa deve então penetrar rapidamente no estrato córneo, evitando que o fungo seja eliminado com a descamação do epitélio. Na patogênese das dermatofitoses, a interação inicial entre os artroconídios e o estrato córneo ocorre após 3 a 4 horas de contato. Doze horas após infecção ex vivo de pele humana, os microconídios de T. mentagrophytes aparecem implantados na camada superficial e a germinação ocorre dentro de 24 horas.15 Nesse estudo, os autores relatam ainda o aparecimento de um material polimérico entre o microconídio e a célula do estrato córneo três dias após a infecção, provavelmente desempenhando um importante papel na adesão dos esporos à superfície da pele.

Recentemente foi demonstrado que durante a adesão de artroconídios de T. mentagrophytes à superfície do estrato córneo ocorre a formação de estruturas fibrilares longas que parecem ancorar e conectar o artroconídio à superfície tecidual, o que deve também prevenir sua remoção do tecido hospedeiro. Entretanto, durante a infecção de camadas mais profundas da epiderme, as estruturas fibrilares se tornam mais finas e curtas, recobrindo toda a superfície do artroconídio, que apresenta então uma morfologia achatada, o que aumentaria a superfície de contato com o tecido, possibilitando uma maior adesão e aquisição de nutrientes. Além da adesão ao estrato córneo, os autores relatam que essas estruturas fibrilares fazem a conexão entre artroconídios adjacentes, sugerindo a formação de um complexo de artroconídios mais estável, o que poderia representar a formação de um biofilme e até mesmo um mecanismo de comunicação intercelular.15,16 Estudos de interação in vitro com células epiteliais de ovário de hamster chinês (CHO - sigla em inglês) revelaram que os dermatófitos T. rubrum e T. mentagrophytes expressam adesinas glicoproteicas que reconhecem e se ligam a resíduos de manose e galactose na superfície celular. Após a adesão, os conídios foram endocitados, sugerindo que os dermatófitos apresentam a capacidade de invadir células, uma vez que as células CHO não são fagócitos profissionais. O mesmo fenômeno foi observado na interação com macrófagos, fagócitos profissionais que medeiam as respostas imunes, mesmo quando eles foram pré-tratados com citocalasina D para impedir a fagocitose.17,18

Após a adesão, os dermatófitos devem obter nutrientes para seu desenvolvimento e sobrevivência, utilizando as macromoléculas presentes no tecido hospedeiro como fonte de carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre. Entretanto, a seletividade da membrana citoplasmática impede que proteínas, amido, celulose e lipídeos sejam transportados para o interior da célula. Para que essas moléculas sejam utilizadas, é necessário degradá-las em compostos menores, para os quais as membranas são permeáveis. A quebra dessas moléculas é promovida por enzimas hidrolíticas secretadas que apresentam especificidade por diferentes substratos. Por essa razão, a secreção de uma ampla variedade de enzimas pelos dermatófitos, como proteases, lipases, elastases, colagenases, fosfatases e esterases, é um fator dos mais importantes durante o processo infeccioso.15,19,20 Essa maquinaria enzimática é um dos fatores de virulência mais bem caracterizados dos dermatófitos, permitindo a hidrólise de componentes estruturais do tecido epidérmico e possibilitando que esses patógenos se tornem invasivos. Dentre essa ampla variedade de enzimas secretadas pelos dermatófitos, as enzimas proteolíticas são as mais estudadas, e a importância das pro-teases queratinolíticas para a patogenicidade está bem estabelecida. Foi demonstrado que amostras de M. canis isoladas de cães e gatos apresentavam uma maior atividade queratinolítica em relação às amostras isoladas de animais assintomáticos e induziam infecção crônica em cobaias (Guinea pigs), sugerindo uma relação direta entre a atividade queratinolítica e a patogenicidade desse dermatófito.15 A queratina é uma molécula proteica fibrosa de alto peso molecular, rica em cisteína, cujas pontes dissulfeto e ligações acetamídicas garantem sua estabilidade. Essa proteína é produzida por humanos e outros animais, sendo o principal constituinte de acessórios como pele, unhas e cascos, desempenhando uma função de revestimento e proteção.21

As queratinases secretadas pelos dermatófitos catalisam a degradação de queratina presente no tecido hospedeiro em oligopeptídeos ou aminoácidos, que podem então ser assimilados pelo fungo. Entretanto, essas enzimas não podem agir antes da redução das pontes dissulfeto dentro da compacta rede de queratina que constitui os tecidos queratinizados. Recentemente foi sugerido que em T. rubrum essa redução depende de uma bomba de efluxo de sulfito, codificada pelo gene TruSsu1, pertencente à família de transportadores TDT (tellurite-resistance/dicarboxylate). A secreção de sulfito por esse transportador per-mite a clivagem da cistina da queratina em cisteína e Ssulfocisteína, deixando-a acessível para a ação de endo e exoproteases, funcionando ao mesmo tempo como uma possível via de detoxificação.22

Acredita-se ainda que as enzimas proteolíticas degradem os componentes proteicos da pele, auxiliando no processo de penetração no estrato córneo. Dessa maneira, os dermatófitos devem produzir e secretar pro-teases em resposta à presença dos componentes da matriz extracelular da epiderme durante a invasão tecidual. A indução dessas proteases pode contribuir para o potencial desses fungos em degradar componentes das camadas mais profundas, tais como a elastina da derme, em indivíduos imunocomprometidos. Alguns autores sugerem que as proteases secretadas por dermatófitos facilitem e até mesmo sejam necessárias para uma eficiente adesão desses patógenos ao tecido hospedeiro.23,24 O padrão de proteases secretadas pelos dermatófitos possivelmente determina a sobrevivência do fungo no tecido hospedeiro e a evolução da infecção, não apenas provendo nutrientes em detrimento da barreira de queratina, mas também desencadeando e modulando a resposta imune. Sabe-se que quanto maior a severidade das lesões (infecção aguda), mais rápida é a resolução da infecção e, portanto, as queratinases e o dano tecidual que elas provocam podem estar também relacionados com o desencadeamento da resposta inflamatória e consequentemente com a ativação da resposta imune.15

Em T. rubrum, foi relatado que a atividade proteolítica é reprimida, entre outros fatores, pela disponibilidade de aminoácidos livres, e que proteases com atividade ótima em pH ácido são importantes fatores de virulência dos dermatófitos.25 Em 2004 foi proposto por nosso grupo um modelo de regulação das enzimas proteolíticas pelo pH ambiente durante o processo infeccioso das dermatofitoses (Figura 1).26 Nos estágios iniciais da infecção, em resposta ao pH ácido da pele humana, o patógeno desreprime a síntese de queratinases e proteases não específicas que atuam com atividade ótima em pH ácido. Estas agem em substratos, queratinosos ou não, gerando peptídeos que são hidrolisados a aminoácidos, os quais são utilizados pelo fungo como fontes de carbono, nitrogênio e enxofre. A metabolização de alguns aminoácidos promove a alcalinização do microambiente hospedeiro, adequando-o para a ação das queratinases com ótima atividade em pH alcalino, o que possibilita a manutenção da infecção. Foi demonstrado que T. rubrum responde rapidamente a mudanças no pH ambiente modulando seu perfil de expressão gênica.27,28 Essa maquinaria metabólica permite que os dermatófitos utilizem proteínas como fonte de nutrientes em um amplo espectro de pH, possibilitando a completa instalação, desenvolvimento e permanência do dermatófito no tecido hospedeiro.

Foi demonstrado ainda que T. rubrum codifica uma proteína homóloga ao regulador transcricional pacC (Aspergillus nidulans)/Rim101p (Candida albicans), que faz parte da via de sinalização do pH ambiente, cuja transcrição é autoinduzida. A linhagem pacC-1 de T. rubrum, que possui esse gene inativado, teve a sua capacidade infectante reduzida quando cultivada em fragmentos de unha humana, correlacionando com uma diminuição acentuada da atividade queratinolítica.29 Esses trabalhos sugerem que o desenvolvimento em queratina e a consequente degradação dessa proteína estão de alguma forma sob regulação do gene pacC, interferindo na secreção de proteases com atividade ótima em pH alcalino. Além disso, as vias de sinalização e o monitoramento do pH poderiam ser considerados fatores de virulência de dermatófitos, permitindo a instalação e manutenção da infecção.

Outros componentes importantes encontrados no tecido hospedeiro são os lipídeos, que também são alvos de enzimas extracelulares fúngicas durante a patogênese das dermatofitoses. Estudos demonstraram que os dermatófitos Epidermophyton floccosum, M. canis, T. mentagrophytes e T. rubrum apresentam atividade lipolítica quando cultivados em diferentes fontes de lipídeos em meio ágar, demonstrando a secreção de lipases e fosfolipases.30

Uma vez no tecido hospedeiro, os dermatófitos ou seus metabólitos induzem uma resposta imune inata pelos queratinócitos, consequentemente ativando mecanismos ou mediadores da resposta imune. Entretanto, a resposta imune nas dermatofitoses é pouco conhecida, envolvendo mecanismos não específicos, assim como o desenvolvimento de uma resposta humoral e celular. Estudos relatam que indivíduos infectados com Trichophyton podem apresentar reação de hipersensibilidade imediata ou tardia em teste de sensibilidade, mostrando que existe uma dicotomia de resposta imune no caso das dermatofitoses. Atualmente é aceito que a resposta imune mediada por células seja responsável pelo controle da infecção, uma vez que alguns indivíduos desenvolvem uma infecção crônica e recorrente quando essa resposta celular é suprimida.

Os queratinócitos são as células mais numerosas da epiderme, formando uma barreira física contra micro-organismos e mediando a resposta imune. Essas células secretam vários fatores solúveis capazes de regular a resposta imune, como fatores de crescimento (bFGF - basic fibroblast growth factor, TGF-α- transforming growth factor; TGF-β; TNF-α- tumor necrosis factor), interleucinas (IL-1, IL-3, IL-6, IL-7, IL8) e fatores estimuladores de colônia - CSFs.14 Queratinócitos estimulados in vitro por 24 horas com tricofitina, um antígeno de Trichophyton, secretam níveis elevados de IL-8, um fator quimiotático para neutrófilos, possivelmente favorecendo o acúmulo de tais células no estrato córneo.31 Assim, fatores quimiotáticos como a IL-8 e o leucotrieno B4 podem ser produzidos por queratinócitos em resposta a estímulos apropriados, podendo levar a uma resposta inflamatória nas lesões dermatofíticas. A adição de um filtrado proveniente da cultura de T. mentagrophytes ou de T. rubrum na cultura de queratinócitos também induz um aumento na secreção de bFGF e IL-1a pelas células epidérmicas.32 Além disso, os níveis de IL-1a induzidos por T. mentagrophytes foram mais elevados do que os induzidos por T. rubrum. Tal fato corrobora as observações clínicas dos casos de dermatofitoses, nos quais as infecções agudas, como as provocadas por T. mentagrophytes, são caracterizadas pelo acúmulo de neutrófilos na epiderme, enquanto que as infecções causadas por T. rubrum são crônicas e marcadas por um infiltrado mononuclear.

Estudos recentes demonstraram que os queratinócitos apresentam um perfil de expressão de citocinas diferente quando estimulados por distintas espécies de dermatófitos. Foi demonstrado que Arthroderma benhamiae, um dermatófito zoofílico e teleomorfo de T. mentagrophytes, induz a expressão de várias citocinas pelos queratinócitos que devem estar envolvidas no desencadeamento de uma resposta inflamatória típica dessas infecções.33 Em contrapartida, os autores relatam que essas mesmas células, quando em contato com T. tonsurans, um dermatófito antropofílico, apresentavam uma expressão limitada de citocinas, o que provavelmente explica a baixa resposta inflamatória provocada nas lesões causadas por essa espécie. Outros autores relataram também uma diferença no perfil de expressão de citocinas por queratinócitos infectados in vitro por T. mentagrophytes, T. rubrum e T. tonsurans, o que também explicaria a diferença na intensidade das respostas inflamatórias induzidas durante a infecção por essas espécies.31 Assim, esses estudos reforçam a hipótese de que os queratinócitos participam no desencadeamento da resposta imune do hospedeiro contra patógenos que acometem a pele, reconhecendo fatores de virulência distintos e regulando tais respostas de acordo com o estímulo que recebem.

Por outro lado, os dermatófitos produzem substâncias que diminuem a resposta inflamatória e a proliferação celular, em resposta às defesas do hospedeiro. A manana, um componente glicoproteico da pare-de celular do fungo, parece estar envolvida na supressão da resposta inflamatória. A incubação de manana de T. rubrum previamente purificada com células mononucleares leva à supressão da formação de linfoblastos e à inibição da resposta inflamatória a mitógenos e a uma variedade de outros estímulos.34 Esse componente inibe também a proliferação de queratinócitos, permitindo que uma infecção crônica persistente se estabeleça. Ademais, mananas provenientes de diferentes espécies de dermatófitos exercem efeitos distintos na inibição da resposta imune mediada por células. Em T. rubrum, a manana é produzida em maiores quantidades e a inibição da linfoproliferação é mais intensa, quando comparada à da manana produzida por M. canis. Esse fato sugere que a maior produção e a maior potência em inibir a proliferação celular da manana de T. rubrum seriam mais um fator que contribuiria para o desencadeamento da inflamação crônica e menos exacerbada nas infecções causadas por essa espécie, em contraste com a reação inflamatória intensa ocasionada por M. canis.

Estudos de interação dermatófito-hospedeiro demonstram que vários fatores contribuem para a intensidade e severidade das infecções e que a indução da resposta imune pelos queratinócitos influencia também na resposta imune específica para controlar a infecção. Entretanto, os mecanismos moleculares envolvidos na adaptação dos dermatófitos ao hospedeiro bem como a natureza das respostas imunes que controlam as infecções dermatofíticas ainda não estão totalmente esclarecidos. Os modelos de infecção para a realização dos estudos moleculares sobre as interações dermatófitohospedeiro são limitados, sendo que a avaliação da infecção in vivo se restringe às espécies zoofílicas, uma vez que ocorre cura espontânea ou mesmo ausência de colonização pelas espécies antropofílicas.1 Uma alternativa tem sido o uso de meios de cultura contendo moléculas presentes no microambiente hospedeiro, como queratina e outras proteínas, traçando o perfil de expressão gênica e proteica do dermatófito T. rubrum durante a utilização dessas moléculas como fonte de nutrientes.35 Essas pesquisas vêm contribuindo para uma maior compreensão das estratégias moleculares utilizadas pelos dermatófitos durante a utilização de moléculas do hospedeiro para sua sobrevivência, e ainda revelando genes interessantes que deverão ser avaliados como novos alvos para o desenvolvimento de drogas antifúngicas.36 O quadro 1 mostra alguns determinantes de virulência identificados em dermatófitos.

A importância clínica, e mesmo veterinária, dos dermatófitos e o avanço nas pesquisas genômicas leva-ram o Broad Institute/NIH a desenvolver um projeto de sequenciamento do genoma de cinco espécies de dermatófitos (T. tonsurans, T. rubrum, Trichophyton equinum, M. canis e M. gypseum), que se encontra em fase de montagem e anotação (Dermatophytes Comparative Genome - www.broad.mit.edu/annotation/genome/dermatophyte_comparative.2). Um dos objetivos desse projeto é utilizar a genômica comparativa para buscar características inerentes a cada espécie que permitam a infecção de hospedeiros diferentes e a indução de respostas de defesa distintas, e revelar genes espécie e/ou gêneroespecíficos e aqueles comuns aos organismos analisados. Esses dados, acoplados ao desenvolvimento de modelos de infecção in vivo e in vitro, poderão desvendar as estratégias desenvolvidas pelas diferentes espécies que permitem sua instalação, sobrevivência e permanência no tecido hospedeiro, possibilitando ainda um maior conhecimento da resposta imune desencadeada no controle dessas infecções.

 

O TRATAMENTO DAS DERMATOFITOSES E A PROBLEMÁTICA DA RESISTÊNCIA A ANTIFÚNGICOS

De maneira geral, o controle das infecções fúngicas depende inicialmente da resposta imune do hospedeiro. A doença se instala quando ocorre uma falha nas defesas ou o patógeno se evade das respostas, o que leva à necessidade de se utilizarem drogas fungicidas ou fungistáticas que atuem o mais especificamente possível contra o agente agressor, de modo a evitar danos ao hospedeiro. Entretanto, essa especificidade é limitada devido ao pouco conhecimento em várias áreas da biologia dos patógenos, como os fatores responsáveis pela virulência e patogenicidade dos fungos e os mecanismos de resistência às drogas disponíveis no mercado. Além disso, os antifúngicos de uso comum apresentam um número limitado de alvos celulares, como o ergosterol e as enzimas envolvidas na sua síntese, a síntese de ácidos nucleicos e da pare-de celular e a formação de microtúbulos.37 O tratamento das dermatofitoses é geralmente longo e oneroso, envolvendo o uso de formulações de drogas pertencentes às classes das alilaminas e dos azóis, principalmente itraconazol e terbinafina. Tratamentos combinados de drogas de uso tópico e oral com anti-inflamatórios têm sido empregados na tentativa de aumentar a taxa de cura. Recentemente tem sido adotado também o uso tópico de amorolfina e ciclopirox em casos de onicomicose.38

As dermatofitoses são geralmente associadas a recidivas que se seguem à interrupção da terapia antifúngica. Entretanto, em 2003 foi relatado um caso de resistência clínica à terbinafina, uma das drogas mais utilizadas em dermatofitoses causadas por T. rubrum. Essa linhagem resistente foi isolada de um paciente com onicomicose cujo tratamento oral com terbinafina não foi efetivo, apresentando ainda resistência cruzada a vários outros inibidores da esqualeno epoxidase, incluindo naftidina, butenafina, tolnaftato e tolciclato, sugerindo um mecanismo de resistência alvo-específica.39 Os principais mecanismos bioquímicos e moleculares que contribuem para o fenótipo de resistência a drogas em eucariotos são: redução da captação da droga; modificação ou degradação metabólica da droga pela célula; alterações na interação da droga com o sítio alvo ou com outras enzimas envolvidas na mesma via enzimática, através de mutações pontuais, superexpressão da molécula alvo, amplificação e conversão gênica (recombinação); aumento do efluxo celular, por exemplo, por uma maior expressão das bombas de efluxo, como os transportadores do tipo ABC (ATP binding cassette). A resistência de dermatófitos a agentes inibidores envolve a participação de modificadores de enzimas alvo, superexpressão de transportadores ABC e proteínas relacionadas ao estresse.37 Em T. rubrum, dois transportadores do tipo ABC, TruMDR1 e TruMDR2, foram identificados mostrando-se importantes não só no processo de resistência a diversos antifúngicos, mas também na secreção de enzimas e provavelmente na patogenicidade desse dermatófito.40-42 Foi descrito também que uma mutação no gene que codifica a enzima esqualeno epoxidase (ErgA), alvo do antifúngico terbinafina, conferiu alta resistência a essa droga nos fungos A. nidulans, Aspergillus fumigatus e T. rubrum.37,43

Os fungos respondem a estímulos do meio ambiente pela ativação de diversas vias de transdução de sinais responsáveis por monitorar as alterações ambientais, assegurando o funcionamento dos mecanismos fisiológicos que possibilitam sua adaptação a condições de estresse, desenvolvendo respostas de defesa ou tolerância celular. As drogas antifúngicas induzem respostas de estresse celular necessárias para superar seus efeitos tóxicos, permitindo a sobrevivência do fungo. O conhecimento das respostas adaptativas dos fungos a condições adversas permite uma melhor compreensão da biologia desses micro-organismos, podendo revelar vias metabólicas essenciais que permitem sua sobrevivência, e consequentemente novos alvos celulares para o desenvolvimento de drogas eficazes para o controle dessas infecções.37 Análises de transcriptoma durante a exposição de T. rubrum a compostos com atividade antifúngica têm levado à identificação de genes envolvidos na adaptação e resposta ao estresse e à elucidação do mecanismo de ação de drogas como terbinafina, acriflavina, anfotericina B, fluconazol, entre outras.44,45 Estudos de expressão gênica também têm contribuído para a avaliação do efeito de novos agentes antifúngicos em T. rubrum, como o PHS11A e o PH11B recentemente desenvolvidos, que atuam inibindo a enzima ácido graxo sintase.46 No quadro 2 estão compilados os mecanismos de resposta e resistência dos dermatófitos aos diferentes agentes antifúngicos, tanto aqueles utilizados na prática médica, quanto os compostos que ainda estão em fase de experimentação, como a acriflavina e drogas que inibem a enzima ácido graxo sintase.

 

CONCLUSÕES

As dermatofitoses são as infecções fúngicas mais frequentes em todo o mundo, afetando indivíduos de diversas faixas etárias e acarretando uma diminuição na qualidade de vida dos pacientes acometidos, além de prejuízo econômico pelos gastos com tratamento. As pesquisas envolvendo diferentes aspectos dos dermatófitos, como fisiologia, genética e bioquímica, bem como a patogênese das dermatofitoses e a resposta imune desencadeada nessas infecções são essenciais para se desenvolverem novas medidas profiláticas e terapêuticas. O desenvolvimento de ferramentas moleculares, como métodos de transformação gênica eficazes, e modelos de infecção in vivo e ex vivo tem possibilitado a identificação e a caracterização de diversos genes expressos durante a infecção, podendo ainda auxiliar no desenvolvimento de novas estratégias de diagnóstico, terapia e prevenção das dermatofitoses.

Uma combinação de diferentes metodologias poderá proporcionar uma plataforma ótima para a descoberta de novos antifúngicos para o tratamento de dermatofitoses e outras micoses. O rastreamento de bibliotecas químicas poderá identificar inibidores candidatos, cuja estrutura molecular poderá ser modificada em função de resultados obtidos in silico. Entretanto, ensaios in vitro e testes de eficácia devem ser realizados para que um novo inibidor possa ser usado clinicamente. A disponibilidade de bancos de dados genômicos e de metodologias computacionais auxilia na predição das propriedades das drogas e seus alvos celulares, e análises de genômica funcional sobre a função e regulação gênica permitirão uma maior compreensão da biologia dos dermatófitos e sua patogenicidade. Além disso, uma vez que pode ocorrer a resistência de isolados clínicos - um processo que envolve mais de um mecanismo -, o entendimento dos eventos que conferem resistência é essencial para o desenvolvimento de modificações estruturais nos antifúngicos atualmente utilizados na prática médica. É importante salientar também que a baixa diversidade em relação às classes de antimicóticos pode ser um indício da existência de diferenças ainda não exploradas entre o patógeno e o hospedeiro, que podem ser utilizadas no desenvolvimento de novas drogas para interferir em funções essenciais dos fungos.

 

REFERÊNCIAS

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Endereço para correspondência:
Nalu Teixera de Aguiar Peres
Av. Bandeirantes, 3.900 Monte Alegre
14049 900 Ribeirão Preto - SP.

Aprovado pelo Conselho Editorial e aceito para publicação em 17.06.2010.
Conflito de interesse: Nenhum / Conflict of interest: None
Suporte financeiro / Financial funding: FAPESP, CNPq e CAPES

 

 

* Trabalho realizado no Departamento de Genética da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo - Ribeirão Preto (SP), Brasil.