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In vitro activity of juglone (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone) against both fluconazole-resistant and susceptible Candida isolates
Actividad in vitro de juglona (5-hidroxi-1,4-naftoquinona) contra aislamientos de Candida resistentes y sensibles a fluconazol
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Afsane Vaezia, Masoud Moghadaszadehb, Elahe Nasric, Shima Gharibid, Kambiz Dibae, Adam Matkowskif, Hamed Fakhime,g,
Autor para correspondencia
Fakhiim.hamed@gmail.com

Corresponding author.
a Department of Medical Laboratory Science, School of Allied Medical Sciences, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
b Biotechnology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
c Nosocomial Infection Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
d Core Research Facilities, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
e Department of Medical Parasitology and Mycology, Faculty of Medicine, Urmia University of Medical Sciences, Urmia, Iran
f Department of Pharmaceutical Biology and Botanical Garden of Medicinal Plants, Wroclaw Medical University, Wrocław, Poland
g Infectious Diseases and Tropical Medicine Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
Recibido 12 junio 2021. Aceptado 12 enero 2022
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Abstract
Background

The rise in antifungal resistance and drug class limitations are causing higher morbidity and mortality rates all over the world. This issue highlights the urgent need for new and improved antifungal drugs with a novel target.

Aims

In order to evaluate whether juglone can be served as an alternative antifungal to cure drug-resistant Candida infections, we studied the in vitro susceptibility of juglone against fluconazole-susceptible and -resistance Candida isolates, alone and in combination.

Methods

Antifungal susceptibility testing was performed according to the CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) guidelines.

Results

Juglone exhibited the highest minimal inhibitory concentration (MIC) values, followed by fluconazole and nystatin. Voriconazole showed significantly better antifungal activity than juglone, fluconazole, and nystatin, with MIC50 and MIC90 of 0.031 and 0.5μg/mL. There were significant differences in MICs of fluconazole (p<0.001) and juglone (p<0.0003) between Candidaalbicans and the rest of the species. Combination of juglone with fluconazole revealed insignificant effects against fluconazole-susceptible and -resistant Candida isolates. Juglone increased the antifungal activity of fluconazole; however, no synergism effects were observed for any combination, and only an insignificant effect was found against all tested Candida species.

Conclusions

Although obtaining new antifungal drugs is a critical point, a completely novel approach should be implemented.

Keywords:
Juglone
5-Hydroxy-1,4-naphthoquinone
Susceptibility
Fluconazole resistance
Candida
Resumen
Antecedentes

El aumento de la resistencia a los antifúngicos y las limitaciones propias de los fármacos son responsables de mayores tasas de morbimortalidad en todo el mundo. Este trabajo destaca la urgente necesidad de nuevos y mejorados fármacos antimicóticos contra una nueva diana.

Objetivos

Con el fin de evaluar si la juglona puede servir como un antifúngico alternativo para curar las infecciones por Candida resistentes a los fármacos antifúngicos, hemos estudiado la sensibilidad in vitro a la juglona de aislamientos de Candida sensibles y resistentes al fluconazol, solo y en combinación.

Métodos

La prueba de sensibilidad a los antifúngicos se realizó de acuerdo con las guías del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI).

Resultados

La juglona mostró los valores de concentración mínima inhibitoria (CMI) más altos, seguida por el fluconazol y la nistatina. El voriconazol mostró una actividad antifúngica significativamente mejor que la juglona, el fluconazol y la nistatina, con valores de CMI50 y CMI90 de 0,031 y 0,5μg/mL. Hubo diferencias significativas en las CMI del fluconazol (p<0,001) y la juglona (p<0,0003) entre los aislamientos de Candida albicans y aquellos de otras especies. La combinación de juglona con fluconazol reveló efectos insignificantes contra cepas de Candida sensibles y resistentes al fluconazol. La juglona aumentó la actividad antifúngica del fluconazol; sin embargo, no se observaron efectos de sinergia para ninguna combinación y solo se encontró un efecto insignificante contra todas las especies de Candida ensayadas.

Conclusiones

Aunque el diseño o el descubrimiento de nuevos fármacos antimicóticos es una tarea crítica, es necesario planificar un abordaje completamente novedoso.

Palabras clave:
Juglona
5-Hidroxi-1,4-naftoquinona
Sensibilidad
Resistencia al fluconazol
Candida

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