Die Wirkung von Econazol auf die Feinstruktur der Zellen von Trichophyton rubrum

Zusammenfassung In Zellen von Trichopbyton rubrum, die 13 Stunden mit 1,1 × 10−7 M (0,05 μg/ml) Econazol behandelt wurden, zeigen sich bei elektronenmikroskopischer Untersuchung eine erhohte Elektronendichte im Zytoplasma und eine Volumenzunahme der Mitochon-drien. Eine Verlangerung der Einwirkzeit des Antimykotikums auf 26 Stunden fuhrte zu einer Lyse der cristae mitochondriales und zum Verlust der Differenzierung innerhalb des Zellkernes. Wird die Econazol-Konzentration auf 2,2 × 10−7 M (0,1 μg/ml) ge-steigert, beobachtet man eine Segregation der Zellmembran sowie das Auftreten intra-zytoplasmatischer Vesikel und komplex aufgebauter Membranstrukturen in Form so-genannter, Myelinfiguren”. Bei 1,8 × 10−6 M (0,8 μg/ml) Econazol sind die Organellen vieler Zellen bereits restlos lysiert. ahnliche, zum volligen Verlust funktionsfahiger Organellen fuhrende Abbauprozesse erscheinen bei 5,5 × 10−5 M (25.0 μg/ml) und 1.7 × 10−4 M (75.0 μg/ml) Econazol nach 8 Stunden bzw. 1 Stunde. Unter Berucksichtigung biochemischer Ergebnisse anderer Autoren an Candida albicans nach Einwirkung von Clotrimazol und Miconazol wird vermutet, das die primare Wirkung von Econazol auf einer Permeabilitatserhohung der Zytoplasmamembran beruht. Das in die Pilzzelle eindringende Antimykotikum beeinflust direkt oder indirekt sowohl bestehende intrazytoplasmatische Membransysteme als auch die Synthese von Membranen. Summary Electron microscopic studies of cells of Trichophyton rubrum which had been treated with 1.1 × 10−7 M (0,05 μg/ml) Econazole for 13 h., reveal an increased electron density within the cytoplasm and a volume increment of mitochondria. Prolonged treatment with the antimycotic up to 26 h. results in lysis of the cristae mitochondriales and in loss of a discernible differentiation within the nucleus. A raised Econazole concentration of 2.2 × 10−7 M (0,1 μg/ml) entails segregation of the cell membrane and also the appearance of intracytoplasmic vesicles and complex composed membrane structures, so called “myelin figures”. In many cells a total lysis of cell organelles is observed with 1.8 × 10−6 M (0,8 μg/ml) Econazole. Similar degradative processes which cause a complete loss of organelle functions occur with 5.5 × 10−5 M (25.0 μg/ml) and 1.7 × 10−4 M (75.0 μg/ml) Econazole after 8 and 1 h., respectively. Considering several authors' biochemical investigations on the effects of Clotrimazole and Miconazole on Candida albicans, it is suggested that the primary effect of Econazole bases on an increase in permeability of the cytoplasmic membrane. Uptake of the antimycotic by fungal cells affects, directly or indirectly, already existent intracytoplasmic membrane systems as well as membrane synthesis. Es ist bekannt, das Imidazol-Derivate ein breitgefachertes Wirkungsspektrum gegen pathogene Pilze und grampositive Bakterien besitzen. So berichteten Godts et al. (1971) und Peeters et al. (1973) uber die Wirkung von Miconazol, 1-[2,4-dichlor-β-(2,4-dichlor-benzyloxy)-phenathyl]-imidazol-nitrat, auf die vaginale Candidose. van Cutsem und Thienpont (1972) stellten fest, das Miconazol in Konzentrationen von 0,1 bis 10 μg/ml eine wachstumsinhibierende Wirkung auf die wichtigsten tier- und humanpathogenen Pilze sowie auf viele Arten grampositiver Bakterien ausubt. Die antimykotischen Eigen-schaften von Clotrimazol, Bisphenyl-(2-chlor-phenyl)-1-imidazolyl-methan, sowie klin-nische Beobachtungen bei der Behandlung mit diesem Imidazol-Derivat bildeten die Grundlage fur mehrere Publikationen (Shadomy, 1971; Buchel et al., 1972; Weuta, 1972; Plempel und Bartmann, 1972; Legal, 1973; Holt, 1974). Iwata et al. (1973 a) sowie Yamaguchi and Iwata (1974) untersuchten den Wirkungsmechanismus von Clotrimazol in Zellen von Candida albicans. Die Autoren beobachteten eine Hemmung von Protein- und RNA-Synthesen sowie eine Inhibierung des Transports wichtiger Stoff-wechselprodukte durch die Zytoplasmamembran. Durch diese Schadigungen wurden viel-faltige pathologische Veranderungen an den Zellorganellen initiiert (Iwata et al., 1973 b). Die Wirkungsweise von Miconazol wurde von van den Bossche (1974) untersucht. Der Autor konnte nachweisen, das schon bei einer Konzentration von 1 × 10−8 M (4,8 μg/ml) Miconazol die Aufnahme von RNA- und DNA-Precursorn sowie von Mucopoly-sacchariden in die Zellen merklich reduziert ist. Er folgerte aus diesem Befund eine selek-tive Inhibierung der Permeabilitat der Zytoplasmamembran. Die Wirkung von Clotrimazol und Miconazol auf die Feinstruktur von Candida albicans aus in vitro- und in vivo-Kulturen wurde elektronenmikroskopisch von Voigt und Schnell (1974), Voigt und Plempel (1974) sowie von de Nollin und Borgers (1974) untersucht. uber klinische Erfahrungen bei der Behandlung von Hautmykosen mit Econazol, 1-[2′-(2,4-dichlorphenyl)-2′-(4-chlorbenzyloxy)-athyl]-imidazoI-nitrat, wurde in letzter Zeit mehrfach berichtet (Itani, 1974; Schmid, 1974; Keller, 1974; Eichmann, 1974; Qadripur und Bosse, 1974). Zimmermann (1975) konnte nachweisen, das Econazol die Permeabilitat der Zellhulle von Saccharomyces cerevisiae wesentlich erhoht. Thienpont et al. (1975) stellten fest, das 2,2 × 10−9 M (0,001 (μg/ml) Econazol im Platten-Diffu-sionstest bei Trichophyton rubrum eine partielle, 2,2 × 10−7 M (0,1 μg/ml) Econazol eine totale Inhibierung des Dermatophytenwachstums bewirken. Die um den Faktor 1000 grosere Hemmwirkung von Econazol auf das Wachstum von Trichophyton rubrum als auf jenes von Candida albicans (Thienpont et al., 1975) sowie die gute Differenzierbar-keit der Zellorganellen im myzelbildenden Deuteromyzeten mittels der klassischen Fixie-rungs- und Nachkontrastierungssubstanzen (Grove und Bracker, 1970) gaben den Aus-schlag fur die Wahl dieses Pilzes als Untersuchungsobjekt. An ihm sollten Wirkungsort und Wirkungsmechanismus verschiedener Konzentrationen von Econazol bei unterschied-lich langen Einwirkzeiten elektronenmikroskopisch untersucht werden.