Origin of differences in susceptibility of Candida krusei to azole antifungal agents

Summary. Two Candida krusei isolates were used to compare the effects of fluconazole, ketoconazole and itraconazole on growth and ergosterol synthesis, and to measure intracellular drug contents. Fifty per cent inhibition (IC50) of growth was achieved at 0.05–0.08 μM itraconazole and 0.56–1.2 μM ketoconazole, whereas 91‐ > 100 μM fluconazole was needed to reach the IC50 value. Similar differences in sensitivity to these azole antifungal agents were seen when their effects on ergosterol synthesis from [14C]acetate were measured after 4 h and 24 h of growth. However, when the effects of the azoles on ergosterol synthesis from [14C]mevalonate by subcellular fractions were measured, fluconazole was only 2.3–6.1 times less active than itraconazole, and the IC50 values for ketoconazole were almost similar to those obtained with itraconazole. These results indicate that differences in susceptibility to itraconazole and ketoconazole are unrelated to differences in affinity for the C. krusei cytochrome P450. The much lower growth‐inhibitory effects of fluconazole can also be explained partly only by a lower affinity for the P450‐dependent 14α‐demethylase. The differences in sensitivity of both C. krusei isolates appeared to arise from differences in the intracellular itraconazole, ketoconazole and fluconazole contents. Depending on the experimental conditions, these isolates accumulated 6–41 times more itraconazole than ketoconazole and the intracellular ketoconazole content was 3.0–19.0 times higher than that of fluconazole. Zusammenfassung. An zwei Candida krusei‐Isolaten wurde die Wirkung von Fluconazol, Ketoconazol und Itraconazol auf Wachstum und Ergosterol‐Synthese untersucht sowie der intrazelluläre Azolgehalt gemessen. Fünfzig % Hemmung (IC50) des Wachstums wurde bei 0.05–0.08 μM Itraconazol und bei 0.56–1.2 μM Ketoconazol erreicht, wahrend 91‐ > 100μM Fluconazol zum Erreichen des IC50‐Wertes notwendig waren. Ähn‐liche Unterschiede wurden in der Empfindlichkeit gegenrtber diesen Äzoi‐Antimykotika gesehen, wenn ihr Einfluß auf die Ergosterolsynthese über den [14C]‐Acetat‐Einbau nach 4h und 24 h Inkubation gemessen wurde. Wenn jedoch die Azolwirkung auf die Ergosterolsynthese über [14C]‐Mevalonat in Zellsubfraktionen gemessen wurde, war Fluconazol nur 2.3–6.1 mal weniger aktiv als Itraconazol, und die IC50‐Werte für Ketoconazol waren fast gleich denen, die für Itraconazol erhalten wurden. Diese Ergebnisse zeigen, daß Unterschiede in der Empfindlichkeit für Itraconazol und Ketoconazol nichts mit Unterschieden in der Affinität für das C. krusei Cytochrom P450 zu tun haben. Die viel geringere Wachstumhemmung durch Fluconazol kann auch nur teilweise durch eine geringere Affinitärt zur P450–abhängigen 14α‐Demethylase erklärt werden. Die Unterschiede in der Empfindlichkeit beider C. krusei‐Isolate scheinen von den Unter‐schieden im intrazellulären Gehalt an Itraconazol, Ketoconazol und Fluconazol herzukommen. Abhängig von den experimentellen Bedingungen, akkumulierten diese Isolate intrazellulär 6–41 malmehr Itraconazol als Ketoconazol, und der intrazellulare Ketoconazol‐Gehalt war 3.0‐ 19.0 ma1 h6her als der von Fluconazol.