Caspofungin affects adhesion of Candida to a human cell line

ObjectiveCaspofungin is a novel antifungal drug that acts on the fungal cell wall by inhibiting the synthesis of a major component of the cell wall, glucan. Adhesion of Candida to host tissues is an initial prerequisite of evolution of infection. Interception of adhesion may lead to prevention of infection. Thus, the goal of the present study was to assess the effect of caspofungin at subinhibitory concentrations on the adhesion of C. albicans to a human cell line, HaCat (Human keratinocytic cell line).Materials and methodsThe adhesion to HaCat cells was carried out in a microtiter system using fluorescent labeled (Fluorescein isothiocyanate -FITC) C. albicans and fluorometric measurements to quantitate the level of adherence. The effect of caspofungin was assessed at sub-MIC (Minimal inhibitory concentration) concentrations of 1/4, 1/3, 1/2, and 3/4 MIC in two models: a) as a supplement to the adherence mixture and b) following exposure of the yeasts to the drug for 2 and 3 h prior to the adherence assay.ResultsCaspofungin reduced the level of adherence by 40 to 90% in comparison to nontreated controls, in all tested conditions, in dependence of drug concentration and time of exposure. The effect seems not to be associated with the cidal activity of the drug, as the XTT assay and Trypan blue staining showed only a small percentage of nonviable organisms among the caspofungin treated C. albicans. Scanning electron microscopy of C. albicans cultures exposed to caspofungin revealed morphological changes in the treated yeasts that might be associated with the decrease in the adherence level.ConclusionThe findings of this study reveal that caspofungin at sub-MIC concentrations affects adhesion of C. albicans to human cells, a finding that may be a basis for further investigations, towards the concept of using sub-MIC drug concentrations for prophylaxis in clinical trials.

RésuméObjectifLa caspofungine est un nouvel antifongique qui agit au niveau de la paroi cellulaire en inhibant la synthèse du composant principal de la paroi, le glucane. L’adhésion des Candida aux tissus de l’hôte est une condition préalable à l’évolution de l’infection. L’inhibition de l’adhésion peut conduire à la prévention de l’infection. Le but de ce travail consiste à étudier l’effet de la caspofungine à des doses subinhibitrices sur l’adhésion de C. albicans sur une lignée cellulaire humaine, HaCat.Matériels et méthodesL’adhésion aux cellules HaCat est mesurée par un système de microtitration en utilisant une souche de C. albicans marquée à l’aide d’un marqueur fluorescent (l’isothiocyanate de fluorescéine) et par la quantification des niveaux d’adhésion effectuée par des mesures fluorimétriques. L’effet de la caspofungine est determiné à des concentrations subinhibitrices minimales (sub-MIC) 1/4, 1/3, 1/2 et 3/4 MIC sur deux modèles : a) en tant que supplément au mélange d’adhérence et b) à la suite du traitement des levures par la drogue deux et trois heures avant l’essai d’adhésion.RésultatsComparée aux contrôles non traités, la caspofungine réduit d’environ 40 à 90 % le niveau d’adhérence dans toutes les conditions testées, de façon proportionnée à la dose utilisée et du temps d’exposition. L’effet inhibiteur ne parait pas être lié à l’activité fongicide de la drogue, puisque l’essai XTT et le marquage au bleu Trypan ne montrent qu’un faible pourcentage de cellules non viables parmi les levures traitées à la caspofungine. L’étude en microscopie électronique à balayage des cultures de Candida traitées par la caspofungine révèle des changements morphologiques dans les levures qui pourraient être associés à une diminution de l’adhérence.ConclusionLes résultats du présent travail révèlent que la caspofungine affecte l’adhésion de C. albicans sur cellules humaines à des concentrations sub-MIC. Ce résultat peut constituer la base d’études ultérieures en vue de l’utilisation de doses sub-MIC à titre prophylactique dans des essais cliniques.