Abstract
During investigations on the mechanism of action of clotrimazole, electron microscopy was undertaken. When Candida albicans cells were exposed to a fungistatic concentration (3 × 10-5 M) of the drug, there was no cytological change except the swelling of mitochondria. Exposure to a fungicidal level (1·5 × 10-4 M) produced unusual development and destruction of certain membranous structures. The cell membrane frequently invaginated to form extensive and complex intracytoplasmic membranes varying in size, shape and complexity. Such structures were usually close to vacuoles. Numerous membrane particles occurred between the retracted cell membrane and the cell wall (lomasomes). In contrast, the nuclear membrane as well as the mitochondrial inner membrane deteriorated markedly. Intracytoplasmic vacuoles increased in size and number and, often contained multivesicular structures. Plasmolysis, accompanied by complete disorganization of cytoplasmic structures, appears to be the terminal event. The nature and the interval before onset of these cytological changes produced by the fungicidal level of the drug were correlated with the time-dependent effect on cell viability and membrane permeability.
Zusammenfassung
Im Laufe experimenteller Untersuchungen zum Wirkungsmechanismus von Bis-phenyl-[2-chlorophenyl]-1-imidazolyl methan (Clotrimazol), einer synthetischen antimykotischen Substanz, wurden auch elektronenmikroskopische Studien durchgeführt. Dünnschnitte von Candida albicans-Zellen wurden entweder unbehandelt als Kontrollen, oder nach Einwirkung der Testsubstanz in zwei verschiedenen Konzentrationen, untersucht.
Fungistatische Konzentrationen von Clotrimazol (3 × 10-5M) verursachten fortschreitend stärker werdende Schwellung der Mitochondrien. Besonders auffällig waren zytologische Veränderungen, die nach Einwirkung fungizider Konzentrationen (1·5 × 10-4M) von Clotrimazol beobachtet wurden. Aus Invaginationen der Zellmembran bildeten sich ausgedehnte intra-zytoplasmatische Membransysteme, die in Grösse, Form und Vielfalt unterschiedlich waren. Diese membranösen Bildungen wurden bosonder häufig entweder in unmittelbarer Nähe vakuolärer Hohlräume, oder in diese eindringend, gefunden. Die Zellmembran war klar erkennbar von den Zellwänden abgelöst und gegen die Mitte des Zytoplasms hin retrahiert. Zahlreiche Lomasomen, in der Mehrzahl an die Membran gebunden, wurden in den Räumen zwischen retrahierter Zellmembran und Zellwand gefunden. Die nukleare Membran war aisserdem geschädigt und zeigte grosse Einbrüche und Zwischenräume. Im Zytoplasma wurde Vakuolenbildung, in Grösse und Zahl unterschiedlich, beobachtet. Nicht selten waren darin multi-vesikuläre Strukturen eingeschlossen. Die Art dieser histologischen Veränderungen und die Zeitspanne bis zu ihrem Auftreten, verursacht durch höhere Konzentrationen von Clotrimazol, stehen in Korrelation mit der ebenfalls zeitabhängigen Wirkung auf Lebensfähigkeit der Zelle und Membrandurchlässigkeit, wie bereits früher berichtet.