Формування механізмів перехресної резистентності A. fumigatus за рахунок хімічної подібності азольних антимікотиків та фунгіцидів

Abstract

Мета – аналіз інформації про механізми резистентності A. Fumigatus та можливості формування перехресного механізму резистентності клінічних ізолятів та штамів, виділених з навколишнього середовища; вивчення хімічної подібності фармацевтичних протигрибкових препаратів та фунгіцидів через аналіз структури молекул з використанням методів молекулярного моделювання та класифікації за хімічними групами. Матеріали та методи. Аналіз наявних досліджень щодо механізмів резистентності A. fumigatus в міжнародній наукометричній базі PubMed. Досліджування на схожість хімічної структури сполук пестицидів (фунгіцидів), які належать до двох хімічних класів: 1,2,4-триазоли (4 типи) та імідазоли (2 типи), та фармпрепаратів 5 та 10 типів відповідно. Результати. Мутації, пов’язані з cyp51A, вважаються основним механізмом резистентності до триазолу. Все частіше повідомляють про реєстрацію клінічних ізолятів, нестійких до триазолу без мутацій в cyp51A, натомість з мутаціями в hmg1, hapE. Фармацевтичні препарати першої лінії лікування грибкових захворювань у людей мають високу структурну подібність до аналогічних фунгіцидів. Азольні гетероциклічні кільця у складі антимікотиків є ключовими для їхньої антимікробної активності, оскільки вони специфічно взаємодіють з даною групою збудників, порушуючи їхні біологічні процеси. Це робить азольні антимікотики важливими й ефективними лікарськими засобами для лікування грибкових інфекцій у людей, рослин і тварин. Висновки. У результаті експериментальних досліджень встановлено високу структурну і хімічну подібність азольних антимікотиків та фунгіцидів. Зроблено аргументоване припущення про те, що подальше зростання кількості резистентних, мультирезистентних та панрезистентних штамів буде сприяти зниженню терапевтичної ефективності азольних антимікотиків і посиленню вибіркового тиску на чутливі штами в сільському господарстві та медицині.

Purpose is analysis of information on the mechanisms of resistance of A. Fumigatus and the possibility of forming a crossresistance mechanism of clinical isolates and strains isolated from the environment. Examining the chemical similarity of pharmaceutical antifungals and fungicides through molecular structure analysis using molecular modeling techniques and classification by chemical groups. Materials and methods. Аnalysis of available studies on the mechanisms of resistance of A. fumigatus in the international scientometric database PubMed. Research on the similarity of the chemical structure of compounds of pesticides (fungicides) belonging to two chemical classes: 1,2,4-triazoles (4 types) and imidazoles (2 types) and pharmaceutical preparations of 5 and 10 types, respectively. Results. Mutations associated with cyp51A are considered to be the main mechanism of triazole resistance, with increasing reports of triazole-resistant clinical isolates without mutations in cyp51A, instead with mutations in hmg1, hapE. Pharmaceutical drugs of the first lines of treatment of fungal diseases in humans have a high structural similarity with similar fungicides. Azole heterocyclic rings in the composition of antimycotics are key to their antimicrobial activity, as they specifically interact with this group of pathogens, disrupting their biological processes. This makes azole antifungals important and effective drugs for the treatment of fungal infections in humans, plants, and animals. Conclusions. As a result of experimental studies, a high structural and chemical similarity of azole antifungals and fungicides was established. A reasoned assumption is made that the further increase in the number of resistant, multi-resistant and pan-resistant strains will contribute to a decrease in the therapeutic effectiveness of azole antifungals and an increase in selective pressure on sensitive strains in agriculture and medicine.