Candida albicans e Staphylococcus aureus são responsáveis por elevado número de infecções, e a coexistência é frequentemente relatada. As infecções polimicrobianas têm implicações na seleção da terapia especialmente quando estão associadas a formação de biofilmes. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho é avaliar o efeito da caspofungina sobre biofilmes polimicrobianos de C. albicans e S. aureus e na infecção mista no modelo larvário de Galleria mellonella. Para isso, foi estabelecido o perfil de suscetibilidade antimicrobiana sobre forma planctônica de Candida spp. (n=3) e Staphylococcus aureus (n=5). Candida albicans (SC 5314 e IAL-40) e Candida glabrata foram sensíveis à anfotericina B (AMB), voriconazol (VRC) e às equinocandinas testadas (caspofungina CAS e micafungina MFG); entretanto, C. albicans IAL- 40 foi considerada resistente ao fluconazol (FLC). Todas as cepas de S. aureus foram suscetíveis à vancomicina (VCM), 3 foram considerados multirresistentes aos antibacterianos, e outros 2 suscetíveis. A CAS apresentou atividade inibitória sobre S. aureus em concentrações a partir de 8 μg/mL, e apresentou atividade bactericida, enquanto a MFG não inibiu o crescimento bacteriano. Em modelo de Galleria mellonella, a virulência de Candida spp. e S. aureus foi avaliada. S. aureus ATCC 29213 foi a mais virulenta, seguida por ATCC 33591, ATCC 43300, ST 5 e ATCC 6538; e para os fungos, C. albicans SC5314 e IAL-40 exibiram maior virulência enquanto C. glabrata foi pouco virulenta. Todas as cepas de bactérias e fungos conseguiram formar biofilmes em meio RPMI; e a interação de Candida spp. e S. aureus também levou a formacão de um robusto biofilme. Assim, os biofilmes mono- e polimicrobianos de S. aureus e C. albicans, em formação (após 1,5h de aderência) e pré-formado (após 24 h de formação), foram tratados com os antimicrobianos CAS, MFG, AMB e VCM. Os biofilmes pré-formados foram mais tolerantes aos antimicrobianos quando comparados com os biofilmes em formação. Para os biofilmes monomicrobianos de S. aureus a inibição ocorreu a partir de 0,125 até 32 μg/mL, e para C. albicans a inibição ocorreu a partir de 0,125 até 4 μg/mL quando tratados com CAS e AMB, ambos no período de 1,5h e 24h. Dentre os antimicrobianos, CAS e MFG foram eficazes para tratamento dos biofilmes polimicrobianos em formação e pré-formados a partir de 16 μg/mL, enquanto AMB inibiu a partir de 32 μg/mL. Embora CAS tenha reduzido drasticamente a biomassa total dos biofilmes mono- e polimicrobianos, a viabilidade celular foi reduzida significativamente a partir de 32 μg/mL e 128 μg/mL, respectivamente. Em modelo de infecção em G. mellonella, doses acima de 10 mg/kg de MFG ou de CAS protegeram mais de 80% das larvas infectadas com C. albicans, confirmando a eficácia antifúngica das equinocandinas. Contudo, 50 mg/kg de CAS não foi capaz de controlar a infecção monomicrobaiana de S. aureus. Tratamento de infecções polimicrobianas de C. albicans com S. aureus com doses de 20 e 50mg/kg de CAS resultaram no aumento significativo da taxa de sobrevivência de larvas coinfectadas com C. albicans e ATCC 6538 ou ATCC 33591, além de reduzir significativamente a carga bacteriana e fúngica nos tecidos larvários na dose de 50mg/kg. Adicionalmente, o tratamento com CAS aumentou a formação de granulomas microbianos e reduziu a disseminação da infecção. Nossos resultados indicam que a CAS possa ser uma alternativa no tratamento das infecções mistas de C. albicans e S. aureus relacionada com biofilmes.

Candida albicans and Staphylococcus aureus are responsible for a high number of infections, and coexistence is often reported. Polymicrobial infections have implications for the selection of therapy especially when they are associated with the biofilm formation. Thus, the aim of this work is to evaluate the effect of caspofungin on polymicrobial biofilms of C. albicans and S. aureus and on mixed infection in the larvae model of Galleria mellonella. For this, the antimicrobial susceptibility profile of plancktonic cells of Candida spp. (n = 3) and Staphylococcus aureus (n = 5) was evaluated. Candida albicans (SC 5314 and IAL-40) and Candida glabrata were suceptible to amphotericin B (AMB), voriconazole (VRC) and the tested echinocandins (caspofungin - CAS and micafungin - MFG); however, C. albicans IAL-40 was considered resistant to fluconazole (FLC). All S. aureus strains were susceptible to vancomycin (VCM), 3 were considered multidrug-resistant to antibacterials, and 2 others were susceptible. CAS showed inhibitory activity on S. aureus at concentrations 8 μg/mL, and bactericidal activity, while MFG did not inhibit the bacterial growth. The virulence of Candida spp. and S. aureus was evaluated using Galleria mellonella model. S. aureus ATCC 29213 was the most virulent, followed by ATCC 33591, ATCC 43300, ST 5 and ATCC 6538; and for fungi C. albicans SC5314 and IAL-40, they exhibited greater virulence while C. glabrata was less virulent. All strains of bacteria and fungi were able to form biofilms in RPMI medium; and the interaction of Candida spp. and S. aureus also led to the formation of a robust biofilm. Thus, the mono- and polymicrobial biofilms of S. aureus and C. albicans, in formation (after 1.5 h of adhesion) and preformed (after 24 h of formation), were treated with the antimicrobials CAS, MFG, AMB and VCM. Preformed biofilms were more tolerant to antimicrobials when compared to biofilms in formation. For S. aureus monomicrobial biofilms, the inhibition occurred from 0.125 to 32 μg/mL and for C. albicans, the inhibition occurred from 0.125 to 4 μg/mL when treated with CAS and AMB, both in the period of 1.5h and 24h. Among the antimicrobials, CAS and MFG were effective for treating preformed and in formation polymicrobial biofilms at concentrations 16 μg/mL, while AMB inhibited at 32 μg/mL. Although CAS has drastically reduced the total biomass of mono- and polymicrobial biofilms, cell viability has been significantly reduced at 32 μg/mL and 128 μg/mL, respectively. In a G. mellonella infection model, doses above 10 mg/kg of MFG or CAS protected more than 80% of larvae infected with C. albicans, confirming the antifungal efficacy of echinocandins. However, 50 mg/kg of CAS was not able to control S. aureus monomicrobial infection. Treatment of polymicrobial infections of C. albicans with S. aureus with doses of 20 and 50 mg/kg of CAS resulted in a significant increase in the survival rate of larvae coinfected with C. albicans and S. aureus (ATCC 6538 or ATCC 33591), in addition to a significant reduction of the bacterial and fungal burden in the larval tissues at a dose of 50 mg/kg. Additionally, treatment with CAS increased the formation of microbial granulomas and reduced the spread of infection. Our results indicate that CAS may be an alternative in the treatment of mixed infections of C. albicans and S. aureus related to biofilms.