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Menace croissante des infections fongiques résistantes aux médicaments

Les infections fongiques représentent des risques sérieux pour la santé, surtout avec la résistance croissante aux médicaments.

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Les infections fongiques sont un gros problème de santé dans le monde entier, causant des millions de cas et des morts chaque année. Ces infections touchent pas mal de gens, surtout dans les pays avec de grandes populations. Par exemple, environ 4,1% des gens en Inde et environ 5% en Chine souffrent d'infections fongiques sévères. Un type d'infection fongique qui devient de plus en plus courant est causé par une levure appelée Candida. Cette infection spécifique touche environ 3 à 5 personnes sur 100 000 dans la population générale.

Les femmes sont particulièrement touchées par Candida, avec environ 75% d'entre elles ayant au moins une fois dans leur vie une infection appelée candidose vulvovaginale. Chaque année, environ 138 millions de femmes dans le monde souffrent de cas récurrents de cette infection.

Parmi les différentes espèces de Candida, Candida albicans est la plus souvent liée aux infections graves. Cependant, d'autres espèces comme Candida auris, Candida glabrata, Candida parapsilosis et Candida tropicalis sont de plus en plus retrouvées dans les échantillons médicaux. Ces infections sont plus susceptibles de survenir chez les personnes ayant un système immunitaire affaibli, comme celles qui suivent une chimiothérapie ou qui ont reçu des greffes d'organes. Chez les personnes ayant subi des greffes d'organes solides, Candida albicans représente environ la moitié des cas, mais celles ayant reçu des greffes de cellules souches ont un risque plus élevé d'infections par des espèces de Candida non albicans.

Pour traiter ces infections fongiques, plusieurs types de médicaments sont disponibles. Les principales classes incluent les Azoles, les échinocandines, les polyènes et le flucytosine. Les antifongiques azolés, comme le Fluconazole, sont couramment utilisés car ils sont abordables, peu toxiques et peuvent être pris par voie orale. La plupart des souches de Candida albicans, Candida parapsilosis et Candida tropicalis répondent bien au fluconazole, bien que certaines aient montré une Résistance. Notamment, Candida krusei est souvent résistante au fluconazole.

Les infections à Candida résistantes aux médicaments se rencontrent de plus en plus chez les personnes ayant un système immunitaire affaibli, y compris les patients atteints de cancer. De manière alarmante, les cas de Candida résistante à plusieurs médicaments sont également en hausse, entraînant des taux de mortalité élevés.

Un objectif clé des antifongiques azolés est une enzyme appelée stérol 14α-déméthylase. Cette enzyme est responsable de la production d'ergostérol, qui est une partie vitale de la membrane cellulaire fongique. Les azoles agissent en empêchant l'enzyme de faire son travail, ce qui perturbe la membrane cellulaire. L'efficacité du fluconazole est déterminée par une mesure appelée concentration inhibitrice minimale (CIM). Pour Candida albicans sensible au fluconazole, la CIM est de 2 µg/ml ou moins, tandis que pour les types résistants, elle est de 8 µg/ml ou plus.

Les mutations dans l'enzyme stérol 14α-déméthylase peuvent entraîner une résistance aux antifongiques azolés. Beaucoup de ces mutations sont documentées dans des échantillons cliniques. Par exemple, la mutation Y132F est l'une des plus fréquemment observées, avec des souches portant parfois plusieurs mutations en même temps. La présence de ces mutations peut changer considérablement les valeurs de CIM pour différents médicaments antifongiques.

Il y a plein de facteurs qui déterminent combien un traitement antifongique pourrait être efficace. Par exemple, certaines mutations peuvent entraîner des valeurs de CIM plus élevées pour le fluconazole et le voriconazole, tout en ayant des effets moins importants sur l'itraconazole. L'impact de chaque mutation peut varier énormément, même entre différentes espèces de Candida.

Comprendre les schémas de résistance fongique est crucial pour un traitement efficace. Des études ont montré que les substitutions résistantes aux azoles ont tendance à se produire à des sites spécifiques sur l'enzyme stérol 14α-déméthylase. Bien que des recherches antérieures aient identifié certaines zones de l'enzyme comme des "hotspots" pour les mutations, de nouvelles données indiquent qu'une partie significative des substitutions se produit en dehors de ces régions précédemment reconnues.

Il a été découvert que la plupart des mutations résistantes aux azoles provenaient d'une espèce spécifique de Candida. Cela indique que différentes espèces peuvent ne pas partager les mêmes profils de mutations. Un petit nombre de substitutions spécifiques représente une grande proportion des cas de résistance.

Fait intéressant, de nombreuses substitutions identifiées comme "résistantes" ont également été trouvées dans des souches sensibles. Cela soulève des questions sur la légitimité de ces substitutions à conférer une résistance ou si ce ne sont que des variations qui n'affectent pas la capacité du champignon à prospérer.

La résistance aux médicaments chez les champignons est un problème mondial pressant. La montée des infections résistantes aux traitements conventionnels pourrait entraîner des coûts de santé accrus et des taux de mortalité plus élevés. Plusieurs mécanismes contribuent à la résistance antifongique, y compris les mutations dans d'autres gènes et les changements dans les cibles médicamenteuses.

Bien que cette recherche ait fourni un aperçu complet des substitutions résistantes aux azoles dans Candida, il est crucial de continuer à étudier ces infections pour bien comprendre leurs complexités. Au fur et à mesure que de nouveaux schémas émergent des recherches en cours, les professionnels de santé seront mieux préparés à lutter contre ces infections difficiles.

En résumé, les infections fongiques, surtout celles causées par diverses espèces de Candida, sont un souci de santé publique majeur. Beaucoup de gens, en particulier les femmes, sont affectés par ces infections, qui peuvent entraîner de graves complications de santé. Avec l'augmentation des souches résistantes aux médicaments, comprendre les mécanismes de résistance sera essentiel pour développer de nouvelles stratégies de traitement et améliorer les résultats des patients. À mesure que la recherche avance, elle mettra en lumière la nature dynamique des infections fongiques et l'importance d'une vigilance continue dans la surveillance des modèles de résistance.

Source originale

Titre: Azole resistance: Patterns of amino acid substitutions in Candida sterol 14α-demethylase

Résumé: The emergence of azole-resistant Candida infections is a major concern. A key mechanism is the gain of resistance through amino acid substitutions in the sterol 14-demethylase, the main target of azole drugs. While numerous resistant substitutions are known, the pattern of such substitutions is unclear. We hypothesized that the resistant substitutions occur disproportionately at the azole-binding sites. We compiled 2,222 instances of azole-resistant substitutions from the literature and performed extensive computational sequence analyses. Altogether there were 169 known substitutions at 133 sites in sterol 14-demethylases of seven Candida species, whereas C. albicans alone had 120 substitutions at 97 sites. Just 10 sites and 18 substitutions (such as Y132F/H, K143R, D116E, and G464S) accounted for 75% of the total instances. Only about 48% of the sites were present within the previously recognized hotspot regions, while just 33% of the known azole-interacting residues had known resistant substitutions, most of them with only a few instances. The literature data on azole-resistant substitutions in Candida appear to be highly biased as a few substitutions such as Y132F/H and K143R were preferentially sought and reported with over 1000 instances, while there were also numerous reports of "resistant" substitutions in azole-susceptible Candida isolates. Our study provides interesting perspectives into azole resistance.

Auteurs: R. Shyama Prasad Rao, L. Pinto, R. P. Shastry, T. C. Dakal, P. Suravajhala, V. Sashindran, S. Ghate

Dernière mise à jour: 2024-07-08 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602050

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.04.602050.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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