La vitamine B2 élimine les infections fongiques à Cryptococcus en détruisant les membranes et en augmentant le stress oxydatif

Cryptococcus neoformans provoque environ 152 000 cas de méningite par an dans le monde, entraînant approximativement 112 000 décès ; la méningite cryptococcique associée au VIH affiche un taux de mortalité proche de 70 % dans les contextes à faibles revenus d'Afrique subsaharienne. Le traitement actuel repose sur l'amphotéricine B liposomale associée à la flucytosine, suivi du fluconazole, mais jusqu'à 60 % des patients rechutent en raison d'une résistance au fluconazole, et le coût des médicaments reste prohibitif dans les régions les plus touchées. Cette étude a examiné la riboflavine (RF), une vitamine B hydrosoluble essentielle, déjà largement approuvée et peu coûteuse, comme candidate au repositionnement thérapeutique en tant qu'antifongique contre la souche de référence C. neoformans H99.

Par microdilution en bouillon selon les normes CLSI M27-A4, les chercheurs ont déterminé que la CMI90 de la riboflavine contre H99 était de 0,4 mg/mL. La concentration minimale fongicide (CMF) était de 0,8 mg/mL, ce qui donne un rapport CMF/CMI de 2, classifiant ainsi la riboflavine comme fongicide plutôt que simplement fongistatique. Des courbes de croissance et des tests de dilution en spot ont confirmé une suppression dose-dépendante pour des concentrations comprises entre 0,1 et 0,8 mg/mL, avec des effets comparables au contrôle positif fluconazole à 32 µg/mL. Des tests d'inhibition du biofilm par réduction du XTT ont montré des réductions dose-dépendantes significatives de l'activité métabolique des biofilms en cours de formation et des biofilms préétablis, l'amphotéricine B (0,5 µg/mL) ayant été utilisée comme comparateur positif.

Les études mécanistiques ont mis en évidence des effets multi-cibles. La microscopie électronique à transmission a révélé la formation de vésicules membranaires (blebbing), une vacuolisation cytoplasmique et un épaississement de la paroi cellulaire dans les cellules traitées par RF. La coloration fluorescente au FITC-WGA et à l'iodure de propidium a confirmé l'altération de la paroi cellulaire et la perméabilisation membranaire. La cytométrie en flux au DCFH-DA a mis en évidence une accumulation excessive de ROS intracellulaires, et l'incorporation d'éosine Y a corroboré la disruption membranaire. L'analyse RT-qPCR a révélé que la RF surexprimait les gènes de biosynthèse de la paroi cellulaire CHS3, CDA1 et FKS1, ainsi que les gènes des voies de réponse au stress Pkc1 et Mpk1, ce qui correspond à une tentative cellulaire de réparer les dommages continus de la paroi. Les gènes des facteurs de virulence CAP59 et Lac1/Lac2 (voies de la capsule et de la mélanine) étaient surexprimés sous stress induit par RF, mais les tests fonctionnels ont montré une épaisseur de capsule et une production de mélanine significativement réduites, ce qui suggère que la réponse transcriptionnelle était insuffisante pour contrecarrer l'effet inhibiteur de la riboflavine. Le gène d'uréase Ure1 était transcriptionnellement sous-exprimé, en corrélation avec une activité uréasique réduite lors des tests en bouillon au rouge de phénol.

L'efficacité in vivo a été évaluée dans deux modèles murins : une infection intranasale simulant une cryptococcose pulmonaire et une infection intraveineuse simulant une méningite disséminée. Le traitement par riboflavine a significativement réduit les comptages d'unités formant colonies (UFC) dans les poumons, le cerveau, la rate et les reins, comparativement aux témoins infectés non traités. L'analyse histopathologique des coupes pulmonaires et cérébrales a montré une réduction marquée des infiltrats inflammatoires, de la charge en granulomes et de la destruction tissulaire chez les animaux traités par RF. Le profilage des cytokines plasmatiques à des temps précoces d'infection a révélé des diminutions significatives des taux d'IFN-γ, de TNF-α et d'IL-4 chez les souris traitées par riboflavine, suggérant une atténuation concomitante de la réponse hyperinflammatoire délétère.

Cette étude fournit les premières preuves complètes que la riboflavine exerce une activité fongicide contre C. neoformans par disruption membranaire, stress oxydatif médié par les ROS et suppression de la virulence, avec une efficacité in vivo transposable. En tant que micronutriment déjà approuvé, peu coûteux et bien toléré, la riboflavine représente un candidat attractif pour le repositionnement médicamenteux dans les contextes à ressources limitées. Toutefois, ces travaux sont précliniques, et des études pharmacocinétiques/pharmacodynamiques, une optimisation posologique ainsi que des essais de thérapie combinée seront nécessaires avant qu'une application clinique puisse être envisagée.