Einleitung: Influenza-assoziierte pulmonale Aspergillose ist mit hohen Sterblichkeitsraten und begrenzten Behandlungsmöglichkeiten verbunden. Die aktuelle Standardpraxis besteht darin, jeden Erreger separat zu behandeln. Der Einsatz von Antimykotika kann jedoch zu ernsthaften Nebenwirkungen führen, und das Vorhandensein von triazolresistenten Aspergillus-Stämmen kann die antimykotische Therapie erschweren. Darüber hinaus werden in Kliniken zunehmend arzneimittelresistente Influenzaviren zu einem Problem. Ein Medikament, das sowohl auf die Vermehrung von Pilzen als auch von Viren wirkt, könnte diese Nachteile überwinden. Daher führten wir eine Studie durch, um die antimykotischen und antiviralen Eigenschaften von ProcCluster® und Procainhydrochlorid (HCl) zu untersuchen, die als Prodrugs aus dem Lokalanästhetikum Procain abgeleitet sind.
Methoden: Konidien verschiedener A. fumigatus-Stämme, A. flavus und A. terreus wurden in einem humanen, zellfreien System mit den Testsubstanzen behandelt, und die antimykotischen Eigenschaften wurden entweder durch Fluoreszenzmikroskopie oder Absorptionsmessungen analysiert. Veränderungen in der Stoffwechselaktivität und der intrazellulären Ca2+-Verteilung während der Behandlung von A. fumigatus mit ProcCluster® wurden mittels Fluoreszenzmikroskopie beobachtet. Zusätzlich wurden die antimykotischen und antiviralen Eigenschaften von ProcCluster® und Procain HCl während einer in vitro-Koinfektion von Lungenepithelzellen mit A. fumigatus und Influenza-A-Viren (IAV) untersucht. Die Analyse erfolgte mittels Fluoreszenzmikroskopie, Standard-Plaque-Assay und Western-Blot-Assay.
Ergebnisse: Beide Substanzen hemmten das Pilzwachstum, auch wenn sie nach der Keimung oder in Anwesenheit gereinigter IAV-Partikel angewendet wurden. ProcCluster® blieb gegen triazolresistente A. fumigatus-Stämme wirksam. Die Zugabe von CaCl2 kehrte jedoch die antimykotische Wirkung um, was darauf hinweist, dass ProcCluster® das Pilzwachstum durch die Störung der Ca2+-Homöostase des Pilzes hemmte. Darüber hinaus zeigten in vitro-Studien, dass ProcCluster® und Procain HCl die Erregerlast von IAV und A. fumigatus während der Koinfektion reduzierten. Schließlich zeigte die Kombination von ProcCluster® mit dem antiviralen Medikament Favipiravir eine erhöhte antipathogene Aktivität, insbesondere gegen die IAV-Replikation.
Diskussion: Diese Forschung hebt ProcCluster® und Procain HCl als Substanzen mit antiinfektiven Eigenschaften gegen verschiedene Krankheitserreger hervor.