Mécanismes de résistances de Candida aux antifongiques

De nombreux mécanismes moléculaires permettant aux cellules de Candida de résister ont été décrits vis-à-vis des dérivés azolés (figure 16) (Cannon et al., 2007 ; Ghannoum and Rice, 1999 ;

White et al., 1998) :

Ø La cellule peut surexprimer l’enzyme cible

Ø Des mutations peuvent altérer les affinités des antifongiques pour les enzymes cibles Ø La cellule peut ne pas accumuler la molécule en augmentant l'expulsion de celle-ci par

un flux actif, que ce soit par des protéines appartenant aux MFS (Major Facilitator Superfamily) ou des protéines de la superfamille des ABC (ATP-Binding Cassette)

Ø La cellule peut également empêcher l’entrée de la molécule

Ø La cellule peut utiliser des «by-pass» pour contrer le manque de certains substrats Ø D’autres enzymes de la voie de synthèse de l’ergostérol, telle que la C5,6-stérol

désaturase, peuvent être inactivées par mutation

Figure 16 : Mécanismes de résistance développés par les cellules fongiques : 1. Surproduction

de l’enzyme pour que le principe actif n’inhibe pas complètement la réaction. 2. Altération de la cible tel que le principe actif ne peut pas se lier à la cible. 3. Sortie du principe actif par des pompes. 4. Blocage du principe actif au niveau de la paroi de la cellule. 5. La cellule possède des «by-pass» qui compensent la perte d’activité provoquée par le principe actif. 6. Inhibition d’enzymes qui transforment la prodrogue en métabolite actif. 7. Sécrétion d’enzymes dans le milieu extracellulaire pour dégrader le principe actif (Ghannoum and Rice, 1999).

Ø Surexpression de l’enzyme cible

Il a été montré que l’échec à l’accumulation des dérivés azolés est un facteur majeur dans la résistance des isolats de C. albicans et de nombreuses études ont rapporté une association entre cette apparition de résistance et la surexpression des gènes codant pour les transporteurs. De plus, cette résistance est souvent multifactorielle, que ce soit chez C. albicans ou C. dubliniensis, et elle implique les mêmes familles de gènes (Pinjon et al., 2005).

Ø Les pompes à efflux

Les pompes à efflux codées par les gènes de la famille CDR (Candida drug resistance) confèrent une résistance croisée aux azolés alors que celles codées par les gènes de la famille MDR (multidrug resistance) confèrent une résistance au seul fluconazole (Ghannoum and Rice,

Ø Mutation des gènes codant pour les enzymes cibles

Des mutations près du site de liaison des azolés compacts (fluconazole, voriconazole) semblent réduire leur affinité de liaison et pourraient être à l’origine de résistance aux azolés chez C.

albicans. Le gène le plus impliqué est le gène ERG11 qui code pour la 14-α- déméthylase, cible

principale des azolés. En modifiant la structure du gène, la protéine qui en découle présente une moindre affinité pour les azolés (Vazquez, 2007).

Ø Altération de la cible

La résistance peut également se traduire par une altération de la composition lipidique de la membrane qui peut affecter la fluidité de la membrane. En effet, les interactions entre les stérols et les phospholipides de la membrane cytoplasmique touchent la fluidité et l’asymétrie de la membrane. Il est possible qu’une diminution de l’entrée de principes actifs dans la cellule soit le résultat d’une modification de la composition en stérols et/ou en phospholipides. Ces modifications vont avoir un impact à la fois sur les azolés mais également sur les polyènes. Il a été montré que chez C. albicans une modification du profil en acides gras et phospholipides conduit à une augmentation de la résistance au miconazole par un changement de la perméabilité membranaire. La modification la plus significative dans une souche résistante aux azolés et polyènes, est que dans cette souche, l’ergostérol était remplacé par des stérols méthylés tels que le méthylfécostérol (Ghannoum and Rice, 1999 ; White et al., 1998).

Les modifications membranaires entrent en jeu pour les résistances aux polyènes. En effet, elles sont principalement associées à une altération des lipides membranaires et particulièrement des stérols empêchant la liaison des polyènes et la formation des pores dans la membrane (White et al., 1998 ; Georgopapadakou and Walsh, 1996).

Ø Utilisation des by-pass

Les résistances qui existent avec la 5-FC résultent d’une diminution de l’entrée du composé dans la cellule ou dans la perte d’activité enzymatique. La résistance intrinsèque à la 5-FC est généralement le résultat d’un défaut en cytosine désaminase. La résistance secondaire est due principalement à une diminution de l’activité de l’uracile phosphoribosyl transférase impliquée

Ø Formation des biofilms

Certains Candida ont la faculté de former des biofilms. La résistance aux antifongiques augmente lors de la formation de ces biofilms, ils sont 30 à 2000 fois plus résistants aux antifongiques que les cellules libres, cela inclut l’amphotéricine B, la nystatine, le fluconazole et l’itraconazole. La résistance aux antifongiques évolue parallèlement à l’augmentation de l’activité métabolique du développement du biofilm. Différentes explications sont avancées pour expliquer le mécanisme de résistance des biofilms dont la présence de barrières physiques qui empêchent la pénétration de l’antifongique, le ralentissement de la croissance et la régulation des activités métaboliques du biofilm en raison d’un apport limité de nutriments, l’activation d’une réponse au stress et l’existence de sous-population de cellules (cellules persistantes) qui sont préservées par la pression des antifongiques. La structure même des biofilms et la présence de la matrice extra cellulaire participent à la diminution de la diffusion des antifongiques (Samaranayake et al., 2005 ; Chandra et al., 2001).