Screening of Indonesian Marine Sponge Extracts as Potential Efflux Pump Inhibitors of Candida glabrata CDR1 And PDH1 Transporter

Fahmi Ihsanuddin Jauhari, apt. Setyowati Triastuti Utami, M.Sc., Ph.D.

2025 | Skripsi | FARMASI

Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang luar biasa, termasuk keanekaragaman hayati laut. Perairan yang mengelilingi Indonesia merupakan rumah bagi berbagai makhluk menarik yang dikenal sebagai spons laut. Spons-spons ini dikenal karena mekanisme pertahanan kimia yang unik akibat kurangnya mobilitas yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi medis yang potensial. Organisme ini juga dapat menghasilkan agen antijamur baru yang menjanjikan, seperti aaptamin yang diproduksi oleh Aaptos aaptos. Penelitian ini mengeksplorasi ekstrak spons laut Indonesia dan ekstrak mikrobiota yang berasosiasi dengan spons sebagai sumber potensial inhibitor pompa eflux jamur baru dari Candida glabrata Cdr1 dan Pdh1. C. glabrata dikenal karena resistensinya terhadap antijamur azol dan prevalensinya pada kandidosis mukosa dan sistemik. Resistensi sering timbul karena ekspresi berlebihan transporter pompa efflux, yang secara aktif mengeluarkan azol dari sel. Transporter eflux utama, seperti C. glabrata Cdr1 (CgCDR1) dan Pdh1 (CgPDH1), yang termasuk dalam keluarga ATP-binding cassette (ABC) terlibat dalam resistensi azol. Namun, inhibitor dari transporter ini dapat digunakan dalam kombinasi dengan antijamur azol yang sudah ada untuk berhasil mengobati kasus-kasus kandidosis yang disebabkan oleh infeksi C. glabrata. penelitian ini menggunakan uji mikrodilusi, difusi cakram, dan uji kemosensitisasi flukonazol dengan sel Saccharomyces cerevisiae yang overekspresi CgCDR1 dan CgPDH1. Penelitian ini juga menggunakan analisis profil senyawa kimia ekstrak spons dengan Liquid Chromatography with High-Resolution Mass Spectrometry (LC-HRMS) dan Molecular Docking. Penelitian ini menyoroti potensi luar biasa ekstrak spons laut Indonesia sebagai sumber antijamur baru, termasuk inhibitor pompa eflux baru.

Indonesia has an astounding biodiversity, including marine biodiversity. The waters surrounding Indonesia are home to a variety of interesting creatures known as marine sponges. These sponges are known for their unique chemical defense mechanisms due to a lack in mobility that could be harnessed for a plethora of potentially useful medical applications. These organisms can also produce promising novel antifungal agents, such as aaptamines produced by Aaptos aaptos. This study will explore Indonesian marine sponge extracts and sponge-associated microbiome extracts as potential sources of novel fungal efflux pump inhibitors of Candida glabrata Cdr1 and Pdh1. C. glabrata is known for its resistance to azole antifungals and its prevalence in mucosal and systemic candidosis. Resistance often arises due to the overexpression of efflux pump transporters, which actively expel azoles out of the cell. Major efflux transporters, such as C. glabrata Cdr1 (CgCDR1) and Pdh1 (CgPDH1), that belong to the ATP-binding cassette (ABC) family are implicated in azole resistance. However, inhibitors of these transporters could be used in combination with existing azole antifungals to successfully treat candidosis cases caused by C. glabrata infections. This study will employ liquid microdilution, disk diffusion, and fluconazole chemosensitization assays with Saccharomyces cerevisiae cells overexpressing CgCDR1 and CgPDH1. This study also employs medicinal chemistry analysis by combining liquid chromatography with high resolution mass spectrometry (LC-HRMS) and molecular docking experiments. This study highlights the tremendous potential of Indonesian marine sponge extracts as a source for novel antifungals, including novel efflux pump inhibitors.

Kata Kunci : Azole resistance, Candida glabrata, CDR1, efflux pump, marine sponge, PDH1