AKTYWNOŚĆ PRZECIWGRZYBICZA WYBRANYCH LEKÓW
PRZECIWNOWOTWOROWYCH
ANTIFUNGAL ACTIVITY OF SELECTED ANTICANCER DRUGS
STRESZCZENIE: Podczas trwania choroby nowotworowej i stosowania chemioterapii poważ-nym powikłaniem może być wystąpienie infekcji grzybiczej. Ważne jest zarówno poznanie działa-nia cytostatyków na patogeny, jak i ich interakcji z lekami przeciwgrzybiczymi. Chemioterapeuty-ki stosowane w onkologii, wykazujące właściwości przeciwgrzybicze, należą do różnych grup le-ków cytostatycznych. W niniejszej pracy przedstawiono działanie wybranych specyfile-ków zalicza-nych do: antymetabolitów, pochodzalicza-nych platyny, inhibitorów topoizomerazy DNA oraz modula-torów receptora estrogenowego. Większość leków w badaniach in vitro jest zdolna do zahamo-wania rozwoju grzybów. W przypadku jednoczesnego stosodo zahamo-wania tradycyjnych leków przeciw-grzybiczych (takich jak amfoterycyna B czy flukonazol) oraz chemioterapeutyków możliwe jest wystąpienie interakcji. Donoszono zarówno o przypadkach spadku efektywności leku przeciw-grzybiczego, jak i o synergizmie antymikotycznym między tymi grupami leków. Zagadnienie nie-wątpliwie wymaga dalszych badań, zwłaszcza w warunkach in vivo.
SŁOWA KLUCZOWE: antymetabolity, Candida, chemioterapia, cytostatyk, inhibitory topoizo-merazy, interakcje
ABSTRACT: The occurrence of fungal infection may be a serious complications during the cancer disease and chemotherapy. It is vital to understand the mechanism of cytostatics ac-tion against to pathogens as well as their interacac-tions with antifungal drugs. Chemotherapeu-tic agents used in oncology which demonstrate antifungal activity, are found in all groups of cytostatics. This article presents the action of selected drugs classified to the antimetabolites, platinum derivatives, DNA topoisomerase inhibitors, and estrogen receptor modulators. In the in vitro tests most of drugs are able to inhibit the growth of fungi. With the simultaneous using of conventional antifungal drugs like amphotericin B or fluconazole with chemotherapeutic it is possible to occurrence of interactions. It has been reported about the decrease in the effec-tiveness of antifungal drug as well as about the antimycotic synergism between these groups of drugs. The issue undoubtedly requires further studies, in particular in vivo.
KEY WORDS: antimetabolites, Candida, chemotherapy, cytostatic, interactions, topoisomera-se inhibitors
1 Pracownia Przygotowywania Leków Cytostatycznych Dolnośląskiego Centrum Onkologii we Wrocławiu
2 Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu
} URSZULA NAWROT
Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii,
Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu, ul. Borowska 211A, 50-556 Wrocław, Tel.: (71) 784 05 12, Fax: (71) 784 06 74, e-mail: urszula.nawrot@am.wroc.pl Wpłynęło: 23.02.2016 Zaakceptowano: 02.03.2016 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2016010
WSTĘP
Jednym z poważnych problemów obserwowanych u cho-rych leczonych z powodu różnego typu nowotworów jest obniżenie sprawności układu odpornościowego. Może być
to spowodowane zarówno samym mechanizmem działa-nia nowotworu, jak i stosowanymi w trakcie chemiotera-pii lekami, np. kortykosteroidami [1]. Konsekwencją ob-niżenia odporności jest zwiększona podatność na zakaże-nia, w tym na infekcje wywoływane przez oportunistyczne
patogeny grzybicze z rodzajów Candida i Aspergillus [2, 3]. U chorych onkologicznych, u których istnieje wysokie ryzy-ko wystąpienia grzybicy (np. pacjenci z długotrwałą neutro-penią), stosuje się profilaktyczne leczenie preparatami prze-ciwgrzybiczymi [4]. Postępowanie takie znacznie reduku-je częstość zakażeń, reduku-jednak może narażać pacreduku-jenta na po-wikłania, wynikające z toksyczności antymikotyków i ich interakcji z cytostatykami. Istnieją doniesienia wskazujące na aktywność przeciwgrzybiczą wielu leków przeciwnowo-tworowych. Punktem uchwytu większości cytostatyków jest proces podziału komórkowego. Uniemożliwiając podział komórkom, leki te przyczyniają się do ich śmierci bądź za-hamowania rozrostu tkanki nowotworowej [5]. Mechanizm ten może być aktywny również w przypadku wielu drobno-ustrojów, w tym grzybów. Efektem działania cytostatyków może być: zahamowanie wzrostu, zmiany morfologii (zaha-mowanie morfogenezy) i metabolizmu lub działanie grzy-bobójcze.
Chociaż zagadnienie testowania cytostatyków pod kątem ich potencjału przeciwgrzybiczego nie jest nowe, wciąż bra-kuje wystarczających danych umożliwiających wykorzysta-nie go w praktyce klinicznej.
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie informacji do-tyczących aktywności przeciwgrzybiczej wybranych leków przeciwnowotworowych.
ANTYMETABOLITY
Antymetabolity to związki czynne biologicznie, które za-burzają czynność naturalnych molekuł występujących w ży-wym organizmie. Spośród antymetabolitów stosowanych w onkologii aktywność przeciwgrzybiczą wykazują 5-flu-orouracyl (5-FU) oraz metotreksat (MTX).
5-fluorouracyl jest pochodną pirymidynową stosowaną powszechnie w leczeniu onkologicznym, np.: w terapii raka piersi, nowotworów układu pokarmowego czy niektórych nowotworów skóry [5]. Jest używany zarówno w formie bezpośrednich wlewów, jak i doustnie w formie proleku kapecytabiny. Główny mechanizm działania 5-FU polega na tworzeniu trwałego kompleksu z syntazą tymidylanową, który obniża produkcję monofosforanu tymidyny, związ-ku niezbędnego w procesie replikacji materiału genetycz-nego, a tym samym hamuje podział komórkowy [6]. 5-flu-orouracyl wykazuje silne działanie przeciwgrzybicze, a jego pochodna – 5-flucytozyna (5-fluorocytozyna, 5-FC) – jest konwencjonalnym lekiem przeciwgrzybiczym. W komór-ce grzyba 5-FC jest konwertowana przez dezaminazę cy-tozyny do 5-FU, który nie tylko hamuje syntezę tymidyny, lecz także, po przekształceniu do trójfosforanu (5F-UTP), wpływa na zahamowanie biosyntezy RNA i białek. 5-FC jest aktywna głównie wobec drożdżaków z rodzajów
Can-dida i Cryptococcus, przy czym 3–10% izolatów klinicznych
tych drobnoustrojów może wykazywać oporność pierwot-ną, najczęściej związaną z mutacjami w genach kodujących deaminazę cytozyny i/lub fosforybozylotransferazę uracylu. Ze względu na ryzyko selekcji szczepów opornych unika się stosowania 5-FC w monoterapii [7, 8]. Obecnie, w związku z pojawianiem się innych opcji terapeutycznych (np. echino-kandyny, triazole), 5-fluorocytozyna jest rzadko stosowana, jednak wciąż rekomenduje się ją w terapii skojarzonej z am-foterycyną B (AmB) lub flukonazolem w kryptokokozie cen-tralnego układu nerwowego [9]. Problematyczna jest aktyw-ność 5-FC wobec Aspergillus. Chociaż lek ten nie wykazu-je aktywności in vitro wobec Aspergillus, w przeszłości sto-sowano skojarzenie AmB i 5-flucytozyny w leczeniu asper-gilozy mózgu. W związku z rozpowszechnieniem szczepów
Aspergillus opornych na triazole opcja ta ponownie budzi
za-interesowanie. 5-FC jest aktywna wobec niektórych grzybów wywołujących chromomikozy oraz wobec niektórych paso-żytów (Leishmania spp., Acanthamoeba spp.) [7].
Kolejnym badanym w kierunku działania przeciwgrzybi-czego antymetabolitem jest metotreksat. Jest to analog kwa-su foliowego, w chemioterapii wykorzystuje się jego wyso-kie powinowactwo do reduktazy dihydrofolianowej – wią-żąc się z nią MTX powoduje znaczący spadek syntezy za-sad pirymidynowych i purynowych [10]. W lecznictwie sto-sowany jest również analog 2-deoksycytydyny, gemcytabi-na. Roth i wsp. wykazali, że oba związki hamują namnaża-nie Candida albicans, przy czym aktywność MTX była namnaża- nie-co wyższa (MIC – 100 μg/ml) niż gemcytabiny (MIC – 200 μg/ml) [11]. W niższych stężeniach MTX (25 μg/ml) i gem-cytabina (50 μg/ml) hamowały morfogenezę (powstawa-nie form filamentacyjnych) badanych drożdżaków (Ta-bela 1) [13–21].
Zdolność całkowitego bądź częściowego zahamowania morfogenezy grzybów z rodzaju Candida (szczególnie
Can-dida albicans) jest ważną cechą nie tylko antymetabolitów,
lecz także innych leków cytostatycznych. Zdolność tworze-nia form filamentacyjnych (ang. germ tubes) jest kluczo-wa w wywołykluczo-waniu zakażeń tym patogenem (formy droż-dżopodobne – blastospory – wykazują dużo mniejsze zdol-ności inwazyjne) [22]. Wyraźne ograniczenie morfogenezy jest obserwowane na ogół w stężeniach niższych niż okre-ślane wartości MIC. Zmiany morfologiczne dotyczą rów-nież pleśni z rodzaju Aspergillus, u których dochodzi do za-burzeń zarodnikowania [23]. Induktorem takich zmian jest np. 5-azacytydyna, chemioterapeutyk z grupy antymeta-bolitów, wykorzystywany w zespole mielodysplastycznym. W warunkach laboratoryjnych wykazano, że ten lek (w stę-żeniach przekraczających osiągalne w ludzkim organizmie) indukuje konwersję fenotypów podstawowych Aspergillus
fumigatus do wariantów puszystych (ang. fluffy),
niewytwa-rzających zarodników. Warianty te wykazują wyższą ekspre-sję aspergilopepsyny F, elastazy oraz silniejsze właściwości angioinwazyjne [23].
Lek Mechanizm działania przeciwnowotworowego
Aktywność przeciwgrzy-bicza (MIC; μg/ml) [pozy-cja piśmiennictwa]
Interakcje z antymikoty-kami [pozycja piśmien-nictwa]
Uwagi Standardowe dawkowa-nie w onkologii
5-fluorouracyl Hamowanie aktywności syntazy tymidylanowej i replikacji DNA, zahamo-wanie podziałów komór-kowych
C. albicans (50–100) [11] C. tropicalis (<1) [23]
Synergizm z FLU [42] Synergizm z AmB [23]
5-FC (pochodna 5-FU) jest tradycyjnym lekiem prze-ciwgrzybiczym
240–600 mg/m2
Metotreksat Wiązanie z reduktazą di-hydrofolianową; zahamo-wanie syntezy tymidyny
C. albicans (50–100) [11] Antagonizm z AmB [43]
Synergizm z FLU [42]
Zwiekszenie aktywności katalazy C. albicans [43] Ograniczenie poboru ma-kromolekuł u C.
glabra-ta [23]
<100 mg/m2
Gemcytabina Hamowanie aktywności reduktazy rybonukleoty-dowej, zaburzenie synte-zy DNA
C. albicans (200) [11] Nie badano 1000 mg/m2
Cisplatyna Tworzenie wewnątrz- i międzyłańcuchowych po-łączeń w DNA, hamowa-nie syntezy DNA, mRNA i białek
C. albicans (50) [11] Synergizm z FLU [42]
Synergizm z AmB [23]
Ograniczanie wzrostu nie-których pleśni z rodzaju
Aspergillus spp. oraz Fusa-rium spp. [28]
20–100 mg/m2
Bleomycyna Uszkodzenie nici DNA, wytwarzanie reaktyw-nych form tlenu, hamo-wanie syntezy RNA i bia-łek
C. albicans (1,56–50) [23] A. fumigatus (3,2) [23]
Synergizm z FLU [42] Prawdopodobieństwo ni-szczenia ściany komórko-wej grzybów
15–60 tysięcy IU
Irynotekan Hamowanie aktywności topoizomerazy I, bloko-wanie replikacji DNA
C. albicans (50) [11] C. neoformans (58,7) [36] A. niger (58,7) [36]
Antagonizm z FLU [42] Możliwy synergizm iry-notekanu i pochodnych z AmB [50]
180–350 mg/m2
Doksorubicyna Hamowanie aktywności topoizomerazy II, tworze-nie reaktywnych form tle-nu, hamowanie replikacji DNA i syntezy RNA
C. albicans (50–100) [11] C. glabrata (20) [36] C. neoformans (54,4) [36] A. niger (54,4) [36]
Antagonizm z AmB i FLU [23, 44–46]
Zwiększenie efektywno-ści effluxu [45, 46]
Od 60–75 mg/m2
do 400 mg/m2
Idarubicyna Hamowanie aktywności topoizomerazy II, two-rzenie wolnych rodników, hamowanie syntezy kwa-sów nukleinowych
C. albicans (200) [11] C. glabrata (1,8) [36] C. neoformans (6,7) [36] A. niger (7,1) [36]
Synergizm z FLU [42] Możliwość zwiększenia stężenia leku w osoczu poprzez zamknięcie w li-posomy [36]
Od 8–12 mg/m2
do 120 mg/m2
Tamoksyfen Blokowanie działania es-trogenów przez wiązanie z receptorami estrogeno-wymi, hamowanie eks-presji genów regulowa-nych estrogenem, takich jak czynnik wzrostu i pro-motor angiogenezy
C. albicans (32–200) [11,
38]
C. glabrata (8,0) [38] C. neoformans (64) [38]
Synergizm z FLU [42, 51] Blokowanie procesów biochemicznych związa-nych z kalmoduliną grzy-biczą
20–40 mg/dobę Tabela 1. Właściwości wybranych leków przeciwnowotworowych.
AmB – amfoterycyna B, FLU – flukonazol, MIC (ang. minimal inhibitory concentration) – minimalne stężenie hamujące.
POCHODNE METALO-KOMPLEKSÓW
Do grupy leków alkilujących należą kompleksowe połą-czenia platyny, najpopularniejsze obecnie cisplatyna, kar-boplatyna i oksaliplatyna mogą wykazywać działanie prze-ciwgrzybicze. Mechanizm działania tej grupy leków polega na tworzeniu wiązań kowalencyjnych z nićmi kwasów nu-kleinowych (zarówno w obrębie tej samej nici, jak i sąsiadu-jących), uniemożliwiając ich replikację [24].
W wielu badaniach wykazano działanie przeciwdrob-noustrojowe tych leków [23–29]. Badania przeprowadzone
przez Kesavana i wsp. wykazały, że w metodzie krążkowo- -dyfuzyjnej cisplatyna powoduje zahamowanie wzrostu ko-mórek C. albicans porównywalne z amfoterycyną B [25]. W obrazie mikroskopowym obserwowano efekt cytopatycz-ny w postaci powiększenia blastospor tych grzybów [26]. Efekt ten jest podobny do objawów zatrucia komórek no-wotworowych cisplatyną, który polega na patologicznym zwiększeniu rozmiarów komórek [27]. Oksaliplatyna i kar-boplatyna również wykazują działanie przeciwdrożdża-kowe. Przy stężeniach 50 μg/ml wszystkie trzy badane po-chodne wyraźnie hamują morfogenezę C. albicans [11, 12].
Cisplatyna wpływa również na zahamowanie wzrostu
Sac-charomyces cerevisiae, SchizosacSac-charomyces pombe oraz
ple-śni: Alternaria alternata, Aspergillus niger, Aspergillus
fumi-gatus i Fusarium oxysporum [28].
Prace nad nowymi alkilującymi pochodnymi platyny były prowadzone przez badaczy z Japonii [29]. Diglicylowa pochodna platyny hamowała wzrost C. albicans w 10-krot-nie mw 10-krot-niejszym stężeniu niż cisplatyna, przy czym jej tok-syczność wobec linii komórkowych była słabsza.
INHIBITORY TOPOIZOMERAZY DNA
Do ihibitorów topoizomerazy DNA używanych w walce z rakiem, które wykazują jednocześnie działanie przeciw-grzybicze, można zaliczyć: bleomycynę, pochodne kampto-tecyny i antybiotyki antracyklinowe.
Bleomycyna jest glikopeptydem powodującym rozsz-czepienie nici DNA. Uważa się, że połączenie z jonem żela-za jest aktywną formą leku powodującą niszczenie struktu-ry DNA [5, 30]. Strukturą szczególnie podatną na działanie bleomycyny wydają się być introny typu (ang.) self splicing, obecne w rybosomalnym RNA u części szczepów C.
al-bicans i C. dubliniensis. Wykazano, że bleomycyna
uszka-dza intronowe sekwencje RNA u C. albicans, co może być potencjalnym punktem wyjścia przy projektowaniu no-wych leków [31]. Zależnie od patogenu zawierającego lub nie sekwencje intronowe, MIC bleomycyny może wyno-sić od 1,56 μg/ml do 6,2 μg/ml dla szczepów bezintrono-wych [23]. Warto nadmienić, że zgodnie z kartą charaktery-styki Bleomedacu® stężenia leku osiągane w osoczu podczas terapii przeciwnowotworowej osiągają 1–10 μg/ml, co ozna-cza, że potencjalnie mogą wykazywać efekt przeciwgrzybi-czy in vivo [17].
Bleomycyna cechuje się szerokim spektrum przeciw-grzybiczym, w stężeniach poniżej 10 μg/ml może hamo-wać wzrost nie tylko C. albicans, lecz także Aspergillus
fu-migatus oraz Cryptococcus neoformans. Spośród
wymienio-nych gatunków największą podatność wykazywał A.
fumi-gatus (MIC – 3,2 μg/ml). W obecności bleomycyny
obser-wowano całkowite zahamowanie kiełkowania („aresztowa-nie”) zarodników Aspergillus. Mechanizm działania postu-lowany przez badaczy to zahamowanie cyklu komórkowego oraz destrukcja ściany komórkowej grzybów [32].
Irynotekan jest pochodną naturalnego alkaloidu kamp-totecyny, którego działanie polega na uniemożliwieniu po-łączenia się dwóch nici DNA po replikacji w wyniku dezak-tywowania topoizomerazy I [5, 33]. Doświadczalnie stwier-dzone MIC tego leku dla C. albicans wynosi 50 μg/ml, jed-nakże już w stężeniu dwukrotnie niższym obserwowano wi-doczne zmiany morfologiczne [11, 12].
Mechanizm szeroko wykorzystywanej w onkologii do-ksorubicyny polega na wiązaniu się z topoizomerazą I i II,
a tym samym na zahamowaniu procesu replikacji DNA w komórkach dzielących się [34]. W badaniu przeprowa-dzonym przez Arai i wsp. wykazano, że doksorubicyna i jej pochodna daunorubicyna (w dawkach przekraczających te-rapeutyczne) hamują również aktywność fosfolipazy B wy-twarzanej przez patogeny z rodzaju Candida [35]. Ozna-czone MIC doksorubicyny dla C. glabrata (szczep ATCC 90030) wyniosło poniżej 20 μg/ml, natomiast najbardziej obiecująca pod tym kątem idarubicyna w badaniach in vitro dla tego samego patogenu wykazywała minimalne stężenie hamujące na poziomie 1,8 μg/ml [36].
Idarubicyna hamowała również wzrost C. glabrata, A.
niger oraz C. neoformans. Należy podkreślić, że stężenia
idarubicyny wymagane do zahamowania wzrostu grzy-bów (1,8–7 μg/ml) są 40–2000 razy większe od maksymal-nych stężeń tego leku osiągaod maksymal-nych w osoczu pacjentów (Ta-bela 1). Badacze podkreślają możliwość znacznego zwięk-szenia stężenia leku in vivo poprzez podanie go w liposo-mach [36]. Różnice we wrażliwości na preparaty z tej gru-py między grzybami z rodzaju Candida i Aspergillus oraz
Cryptococcus mogą wynikać z różnic w strukturze enzymu
topoizomerazy I.
MODULATORY RECEPTORA
ESTROGENOWEGO
Dobrze znany jest fakt przeciwgrzybiczego działania ta-moksyfenu (TAM). Ten lek przeciwnowotworowy, o zapro-jektowanym działaniu estrogenowym, stosuje się głównie w terapii raka piersi [37]. Wartość MIC tamoksyfenu prze-ciw różnym gatunkom drożdżaków wynosi od 8 μg/ml dla
C. glabrata do 64 μg/ml dla C. parapsilosis. W przypadku C. albicans określono MIC na poziomie 32 μg/ml [38].
Wyka-zano również aktywność TAM wobec Cryptococcus
neofor-mans (MIC – 64 μg/ml) [38]. Są to stężenia znacznie
prze-kraczające wartości uzyskiwane in vivo. Według Kisan-ga i wsp. w przypadku standardowego dawkowania 20 mg dziennie, stężenia TAM w tkankach wahają się w granicach 0,41–1,47 μg/ml (mediana – 0,87 μg/ml) w zdrowej tkance oraz 0,21–2,56 μg/ml (mediana – 0,74 μg/ml) w tkance no-wotworowej [39].
Działanie przeciwgrzybicze TAM najprawdopodobniej wynika z jego powinowactwa do kalmoduliny grzybiczej i zahamowania wielu procesów metabolicznych powiąza-nych z kalmoduliną. Badaczom ze Stanów Zjednoczopowiąza-nych udało się uzyskać pochodne tamoksyfenu o większym po-winowactwie do kalmoduliny i lepszej skuteczności wobec
C. neoformans [40].
W najnowszych badaniach dowiedziono, że toremi-fen – również modulator estrogenowy – posiada szero-kie spektrum przeciwdrobnoustrojowe (także wobec bak-terii) [41].
INTERAKCJE CHEMIOTERAPEUTYKÓW
Z LEKAMI PRZECIWGRZYBICZYMI
Charakter biobójczy cytostatyków i ich wpływ na drob-noustroje może być przyczyną zmian efektywności leków przeciwgrzybiczych. Obie grupy preparatów mogą wykazy-wać synergizm, zwłaszcza przy odrębnych mechanizmach działania. Z jednej strony, w przypadku użycia leku prze-ciwgrzybiczego, który uszkadza ścianę komórkową grzyba, zostaje ułatwione cytostatykowi osiągnięcie punktu doce-lowego. Z drugiej strony nie brakuje doniesień o obniżeniu efektywności preparatu przeciwgrzybiczego przy równocze-snym stosowaniu chemioterapii [42–47].
Winkrystyna jest alkaloidem pochodzącym z barwinka różowego, którego mechanizm działania polega na łączeniu z mikrotubulami i zahamowaniu mitozy w metafazie [48]. W badaniu z 2013 roku arabscy naukowcy dowiedli, że win-krystyna, poza wykazywaniem własnej aktywności przeciw-grzybiczej, nawet czterokrotnie obniżała dawkę flukonazo-lu, niezbędną do zahamowania wzrostu niektórych patoge-nów z rodzaju Candida spp. w warunkach in vitro [49]. Su-geruje to możliwość zastosowania obniżonych dawek fluko-nazolu w przypadku wystąpienia grzybicy u osób leczonych tym alkaloidem.
Routh i wsp. zbadali wpływ 30 leków przeciwnowotworo-wych na aktywność flukonazolu wobec tego samego szcze-pu Candida albicans (ATCC 90028). Większość z badanych preparatów obniżała MIC flukonazolu, niektóre z nich – jak np. cyklofosfamid czy metotreksat – z 1 do 0,062 μg/ml. W badaniu tylko irynotekan przyczynił się do zwiększenia MIC flukonazolu – z 1 do 4 μg/ml [42]. Z kolei w badaniu prowadzonym przez Del Poeta i wsp. kamptotecyna wyka-zywała wyraźny synergizm z amfoterycyną B, która poprzez rozszczelnienie ściany komórkowej drożdży ułatwiała osią-gniecie punktu uchwytu cytostatykom [50].
Antagoniści receptora estrogenowego mogą wykazywać synergizm z flukonazolem. W badaniach in vivo na my-szach, tamoksyfen w stężeniach terapeutycznych uzyskiwa-nych w osoczu wyraźnie zwiększał efektywność flukonazolu wobec C. neoformans. W badaniu in vitro już przy 2 μg/ml tamoksyfenu i przy 2 μg/ml flukonazolu (25% MIC) obser-wowano całkowite zahamowanie rozwoju grzyba [51].
Poza niewątpliwym potencjałem w walce z infekcjami spowodowanymi przez grzyby, niektóre cytostatyki mogą indukować także tolerancję lub wręcz oporność grzybów na tradycyjnie stosowane antymikotyki.
W badaniu przeprowadzonym przez Linaresa i wsp. oka-zało się, że metotreksat może wpływać na zwiększenie ak-tywność katalazy u C. albicans [43]. Tym samym MTX zmniejsza skuteczność amfoterycyny B, która – powodu-jąc uszkodzenie błony komórkowej grzyba – zakłóca gra-dient jonów. Wykazano, że metotreksat zwiększa aktywność grzybiczej katalazy. Rolą tego enzymu jest m.in. zwiększenie
odporności grzybów na stres oksydacyjny. Działanie amfo-terycyny B polega na niszczeniu ściany komórkowej, kata-laza zaś eliminuje szkodliwy napływ jonów do wnętrza ko-mórki. Tym samym MTX umożliwia grzybom przeżycie w obecności tego antymikotyku.
Nieco odmienny mechanizm oporności u drożdżaków wywołuje doksorubicyna. Dowiedziono, że po 24-godzin-nej ekspozycji C. albicans na ten lek następuje zauważalny wzrost wartości MIC amfoterycyny B tych patogenów [44]. Efekt ten może być wynikiem zmniejszenia produkcji ergo-sterolu przez C. albicans (potencjalny punkt uchwytu dla amfoteryczny B) lub wpływu na pompę aktywnie usuwającą lek z komórki [44, 45].
Zwiększona ekspresja receptorów błonowych odpowie-dzialnych za efflux prawdopodobnie leży też u podstaw anta-gonizmu obserwowanego pomiędzy doksorubicyną i fluko-nazolem. Szczepy Candida dubliniensis hodowane w obec-ności doksorubicyny (w stężeniach osiąganych in vivo) wy-kazywały nawet czterokrotnie wyższe wartości MIC fluko-nazolu w porównaniu z próbą kontrolną [46]. W tym przy-padku badacze wykazali wzrost ekspresji genów (głównie CDR2), odpowiedzialnych za wytwarzanie pomp aktywnie usuwających lek – zarówno dla szczepów poddanych krót-kiej, jak i długotrwałej ekspozycji na doksorubicynę.
PODSUMOWANIE
Prowadzone od wielu lat badania dowodzą tego, jak waż-ne jest zrozumienie wpływu leków onkologicznych na pa-togeny grzybicze. Potrzebna jest zarówno świadomość ich działania przeciwmikotycznego, jak i interakcji z lekami używanymi w infekcjach grzybiczych.
W tematyce tej niewątpliwie więcej zagadnień wciąż po-zostaje niejasnych i wymagających dogłębnych badań. Mimo obiecujących i powtarzalnych wyników uzyskiwanych w te-stach in vitro, obserwacje kliniczne najczęściej nie potwier-dzają przeciwgrzybiczej aktywności cytostatyków. Wystę-powanie zakażeń w trakcie lub po chemioterapii oznacza, że terapia cytostatykami nie chroni przed grzybicami [47].
Dostępne w literaturze dane nie zawsze są spójne, tak jak w przypadku omówionej w niniejszej pracy interakcji do-ksorubicyny z flukonazolem.
Wąskie okno terapeutyczne chemioterapeutyków z jed-nej strony stwarza problem interakcji farmakologicznych, takich jak np. zwiększenie toksyczności cytostatyku przy jednoczesnym podawaniu tradycyjnego leku przeciwgrzy-biczego [52, 53]. Z drugiej strony istnieje ryzyko obniżania terapeutycznego efektu chemioterapeutyku przez dodatko-wo podawany lek przeciwgrzybiczy [54].
Cytostatyki – ze względu na swój mechanizm działa-nia – mogą zaburzać pracę układu odpornościowego i tym samym predysponować do zagrażających życiu infekcji.
Inwazyjne grzybice są coraz częściej opisywane u chorych leczonych z powodu guzów litych, którzy do tej pory nie byli uważani za grupę wysokiego ryzyka. Przykładem ta-kiego zakażenia może być przypadek kryptokokozy opisany u chorej z nowotworem piersi, poddanej monoterapii gem-cytabiną [55].
Większość konwencjonalnych leków przeciwnowotworo-wych nie osiąga w organizmie stężeń toksycznych dla grzy-bów, nie mogą więc hamować rozwoju grzybicy. Co więcej, eksponowanie grzybów na cytostatyki może obniżać ich po-datność na zastosowane później leki przeciwgrzybicze. Ba-dania nad potencjałem grzybobójczym cytostatyków mogą być punktem wyjścia przy projektowaniu nowych leków. Podobieństwa budowy i mechanizmów działania komórek grzybów oraz ssaków dają takie możliwości. Ważne jest za-równo wzmocnienie działania przeciwgrzybiczego nowych pochodnych (w porównaniu do już istniejących związków), jak i obniżenie ich toksyczności wobec tkanek organizmu.
Wielokrotnie wykazywana aktywność przeciwgrzybi-cza cytostatyków z różnych grup zachęca do dalszych ba-dań nad możliwością jej wykorzystania w praktyce klinicz-nej. Znajomość właściwości biobójczych leków onkologicz-nych oraz ich interakcji z lekami przeciwgrzybicznymi po-winna przyczynić się do optymalizacji stosowanych proce-dur terapeutycznych i ograniczenia niepożądanych interak-cji oraz skutków ubocznych.
KONFLIKT INTERESÓW: nie zgłoszono.
PIŚMIENNICTWO
1. Roth P, Happold C, Weller M. Corticosteroid use in neuro-oncology: an upda-te. Neurooncol Pract 2015;2(1):6– 12.
2. Sun H, Chen Y, Zou X et al. Occurrence of oral Candida colonization and its risk factors among patients with malignancies in China. Clin Oral Investig 2016;20(3):459– 467.
3. Klastersky J, Aoun M. Opportunistic infections in patients with cancer. Ann Oncol 2004;15(Suppl. 4):iv329– iv335.
4. de Pauw B. Preventative use of antifungal drugs in patients treated for can-cer. J Antimicrob Chemother 2004;53(2):130– 132.
5. Nussbaumer S, Bonnabry P, Veuthey JL, Fleury-Souverain S. Analysis of anti-cancer drugs: a review. Talanta 2011;85(5):2265– 2289.
6. Longley DB, Harkin DP, Johnston PG. 5-fluorouracil: mechanisms of action and clinical strategies. Nat Rev Cancer 2003;3(5):330– 338.
7. Vermes A, Guchelaar HJ, Dankert J. Flucytosine: a review of its pharmacology, clinical indications, pharmacokinetics, toxicity and drug interactions. J Anti-microb Chemother 2000;46(2):171– 179.
8. Edlind TD, Katiyar SK. Mutational analysis of flucytosine resistance in Candida
glabrata. Antimicrob Agents Chemother 2010;54(11):4733– 4738.
9. Perfect JR, Dismukes WE, Dromer F et al. Clinical practice guidelines for the management of cryptococcal disease: 2010 update by the Infectious Dise-ases Society of America. Clin Infect Dis 2010;50(3):291– 322.
10. Goodsell DS. The molecular perspective: methotrexate. Oncologist 1999;4(4):340– 341.
11. Routh MM, Raut JS, Karuppayil SM. Dual properties of anticancer agents: an exploratory study on the in vitro anti-Candida properties of thirty drugs. Che-motherapy 2011;57(5):372– 380.
12. Routh MM, Chauhan NM, Karuppayil SM. Cancer drugs inhibit morpho-genesis in the human fungal pathogen, Candida albicans. Braz J Microbiol 2014;44(3):855– 859.
twór do wstrzykiwań i infuzji, Ebewe Pharma. Baza leków (online); http://ba-zalekow.info/5-fluorouracil-ebewe-5909990450619
14. Charakterystyka produktu leczniczego Methotrexat-Ebewe, 10 mg/ml, roz-twór do wstrzykiwań, Ebewe Pharma. Urząd Rejestracji Produktów Leczni-czych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych (online); http://leki. urpl.gov.pl/files/14_MethotrexatEbewe_tabl.pdf
15. Charakterystyka produktu leczniczego Gemsol, 40 mg/ml, koncentrat do sporządzania roztworu do infuzji, Ebewe Pharma. Baza leków (online); http://bazalekow.info/gemsol-5909990871025
16. Charakterystyka produktu leczniczego Cisplatin-Ebewe, 1 mg/ml, koncentrat do sporządzania roztworu do infuzji, Ebewe Pharma. Baza leków (online); http://bazalekow.info/cisplatin-ebewe-5909990958504
17. Charakterystyka produktu leczniczego Bleomedac®, 15000 IU/fiolkę, proszek do sporządzania roztworu do wstrzykiwań, Medac Gesellschaft. Baza leków (online); http://bazalekow.info/bleomedac-5909990946983
18. Charakterystyka produktu leczniczego Irinotecan-Ebewe, 20 mg/ml, kon-centrat do sporządzania roztworu do infuzji, Ebewe Pharma. Baza leków (on-line); http://bazalekow.info/irinotecan-ebewe-5909990871094
19. Charakterystyka produktu leczniczego Doxorubicinum Accord, 2 mg/ml, kon-centrat do sporządzania roztworu do infuzji, Accord Healthcare Ltd. Baza Le-ków (online); http://bazalekow.info/doxorubicinum-accord-5909991030599 20. Charakterystyka produktu leczniczego Idarubicin Teva, 1 mg/ml, roztwór
do wstrzykiwań; http://docplayer.pl/6333541-Charakterystyka-produktu-leczniczego.html
21. Charakterystyka produktu leczniczego Tamoxifen Sandoz, 20 mg, tablet-ki powlekane, Sandoz. Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych (online); http://leki.urpl.gov.pl/fi-les/25_Tamoxifen_Sandoz_tab_pow.pdf
22. Staniszewska M, Bondaryk M, Piłat J, Siennicka K, Magda U, Kurzatkowski W. Czynniki zjadliwości Candida albicans. Prz Epidemiol 2012;66(4):629– 633. 23. Chen SC, Lewis RE, Kontoyiannis DP. Direct effects of non-antifungal
agents used in cancer chemotherapy and organ transplantation on the development and virulence of Candida and Aspergillus species. Virulence 2011;2(4):280– 295.
24. Poklar N, Pilch DS, Lippard SJ, Redding EA, Dunham SU, Breslauer KJ. In-fluence of cisplatin intrastrand crosslinking on the conformation, ther-mal stability, and energetics of a 20-mer DNA duplex. Proc Natl Acad Sci U S A 1996;93(15):7606– 7611.
25. Chandrasekar K, Shyla JH, Malathi R. Can antitumor platinum compounds be effective against Candida albicans? A screening assay using disk diffusion method. J Clin Microbiol 2000;38(10):3905.
26. Kesavan C, Raghunathan M, Ganesan N. Morphological and growth altering effects of Cisplatin in C. albicans using fluorescence microscopy. Ann Clin Mi-crobiol Antimicrob 2005;4:7.
27. Otto AM, Paddenberg R, Schubert S, Mannherz HG. Cell-cycle arrest, mi-cronucleus formation, and cell death in growth inhibition of MCF-7 bre-ast cancer cells by tamoxifen and cisplatin. J Cancer Res Clin Oncol 1996;122(10):603– 612.
28. Joyce K, Saxena S, Williams A et al. Antimicrobial spectrum of the antitumor agent, cisplatin. J Antibiot (Tokyo) 2010;63(8):530– 532.
29. Watanabe T, Takano M, Ogasawara A et al. Anti-Candida activity of a new pla-tinum derivative. Antimicrob Agents Chemother 2000;44(10):2853– 2854. 30. Roy B, Hecht SM. Hairpin DNA sequences bound strongly by
ble-omycin exhibit enhanced double-strand cleavage. J Am Chem Soc 2014;136(11):4382– 4393.
31. Jayaguru P, Raghunathan M. Group I intron renders differential susceptibility of Candida albicans to bleomycin. Mol Biol Rep 2007;34(1):11– 17. 32. Moore CW, McKoy J, Del Valle R et al. Fungal cell wall septation and
cy-tokinesis are inhibited by bleomycins. Antimicrob Agents Chemother 2003;47(10):3281– 3289.
33. Pommier Y, Leo E, Zhang H, Marchand C. DNA topoisomerases and their po-isoning by anticancer and antibacterial drugs. Chem Biol 2010;17(5):421– 433. 34. Tacar O, Sriamornsak P, Dass CR. Doxorubicin: an update on anticancer mo-lecular action, toxicity and novel drug delivery systems. J Pharm Pharmacol 2013;65(2):157– 170.
35. Arai R, Sugita T, Nishikawa A. The anthracycline antitumor agents doxorubi-cin and daunorubidoxorubi-cin reduce the activity of Candida albicans phospholipase B. Microbiol Immunol 2004;48(9):665– 667.
36. Steverding D, Evans P, Msika L, Riley B, Wallington J, Schelenz S. In
vi-tro antifungal activity of DNA topoisomerase inhibitors. Med Mycol
breast cancer. Br J Pharmacol 2006;147(Suppl. 1):S269– S276.
38. Dolan K, Montgomery S, Buchheit B, Didone L, Wellington M, Krysan DJ. An-tifungal activity of tamoxifen: in vitro and in vivo activities and mechanistic characterization. Antimicrob Agents Chemother 2009;53(8):3337– 3346. 39. Kisanga ER, Gjerde J, Guerrieri-Gonzaga A et al. Tamoxifen and metabolite
concentrations in serum and breast cancer tissue during three dose regimens in a randomized preoperative trial. Clin Cancer Res 2004;10(7):2336– 2243. 40. Butts A, Martin JA, DiDone L, Bradley EK, Mutz M, Krysan DJ.
Structure-activi-ty relationships for the antifungal activiStructure-activi-ty of selective estrogen receptor an-tagonists related to tamoxifen. PLoS One 2015;10(5):e0125927.
41. De Cremer K, Delattin N, De Brucker K et al. Oral administration of the broad-spectrum antibiofilm compound toremifene inhibits Candida albicans and
Staphylococcus aureus biofilm formation in vivo. Antimicrob Agents
Chemo-ther 2014;58(12):7606– 7610.
42. Routh MM, Rajput SB, Raut JS, Karuppayil SM. Anticancer drugs as en-hancers of fluconazole sensitivity in Candida albicans. Afr J Microbiol Res 2013;7(14):1253– 1261.
43. Linares CE, Griebeler D, Cargnelutti D, Alves SH, Morsch VM, Schetinger MR. Catalase activity in Candida albicans exposed to antineoplastic drugs. J Med Microbiol 2006;55(3):259– 262.
44. O’Keeffe J, Doyle S, Kavanagh K. Exposure of the yeast Candida albicans to the anti-neoplastic agent adriamycin increases the tolerance to ampho-tericin B. J Pharm Pharmacol 2003;55(12):1629– 1633.
45. Kofla G, Turner V, Schulz B et al. Doxorubicin induces drug efflux pumps in
Candida albicans. Med Mycol 2011;49(2):132– 142.
46. Schulz B, Knobloch M, Moran GP, Weber K, Ruhnke M. Influence of doxorubi-cin on fluconazole susceptibility and efflux pump gene expression of
Candi-da dubliniensis. Med Mycol 2012;50(4):421– 426.
rimental disseminated candidiasis in mice. Antimicrob Agents Chemother 1996;40(3):816– 818.
48. Pathan N, Aime-Sempe C, Kitada S, Basu A, Haldar S, Reed JC. Microtubu-le-targeting drugs induce bcl-2 phosphorylation and association with Pin1. Neoplasia 2001;3(6):550– 559.
49. Khan AA, Khurshid M, Tawfik AF. In vitro evaluation of vincristine and fluco-nazole combination against Candida. Pak J Pharm Sci 2013;26(5):1037– 1040. 50. Del Poeta M, Chen SF, Von Hoff D et al. Comparison of in vitro activities of
camptothecin and nitidine derivatives against fungal and cancer cells. Anti-microb Agents Chemother 1999;43(12):2862– 2868.
51. Butts A, Koselny K, Chabrier-Roselló Y et al. Estrogen receptor antagonists are anti-cryptococcal agents that directly bind EF hand proteins and synergize with fluconazole in vivo. MBio 2014;5(1):e00765– 13.
52. Moriyama B, Henning S, Leung J et al. Adverse interactions between an-tifungal azoles and vincristine: review and analysis of cases. Mycoses 2012;55(4):290– 297.
53. Foroughinia F, Baniasadi S, Seifi S, Fahimi F. Vincristine-induced seizure po-tentiated by itraconazole following RCHOP chemotherapy for diffuse large B-cell lymphoma. Curr Drug Saf 2012;7(5):372– 374.
54. Crnalic S, Bergström P, Löfvenberg R, Henriksson R, Broström LA. Antagonistic effect of amphotericin B on carboplatin antitumor activity in human oste-osarcoma xenografts. Anticancer Drugs 1996;7(4):489– 492.
55. Chen YG, Lin TY, Lin GM, Lin JC. Pulmonary cryptococcus infection after mo-no-chemotherapy with gemcitabine. Respir Care 2011;56(3):339– 341.
