Cannabis sativa extracts: studies toward the inhibition of the adhesion and development of Candida Biofilms

Abstract

Atualmente, as candidíases representam um grave problema de saúde pública marcado por uma prevalência crescente e pelo aumento da resistência aos antifúngicos, especialmente devido à sua capacidade de formar biofilmes. Este contexto leva à necessidade de procurar alternativas à terapia antifúngica convencional, nomeadamente compostos naturais extraídos da Cannabis sativa. Alguns estudos recentes mostraram evidências da sua atividade antimicrobiana contra alguns fungos, incluindo Candida albicans. A partir dessa observação, este trabalho apresenta uma investigação preliminar sobre a potencial eficácia da atividade antibiofilme de extratos aquosos de Cannabis sativa, dos quais dois são ricos em ∆9-tetrahidrocanabinol (∆9-THC) e dois em canabidiol (CBD), contra estirpes clinicamente relevantes de Candida. Foram realizados ensaios microbiológicos in vitro com o objetivo de determinar as concentrações eficazes dos extratos para induzir a morte de células planctónicas e células em biofilmes, bem como para reduzir a redução de biomassa de biofilmes, e as alterações estruturais associadas. Um ensaio DPPH-Radical-Scavenging foi também realizado para avaliar potenciais propriedades antioxidantes como possível benefício secundário. Os resultados mostraram uma atividade antifúngica e antibiofilme evidente dos quatro extratos em concentrações elevadas. Os extratos ricos em ∆9-THC induziram alterações estruturais nas células sésseis e romperam os biofilmes. O extrato rico em ácido tetrahidrocanabinóico (∆9-THCA), que não sofreu descarboxilação, mostrou uma atividade antioxidante significativa. Apesar das limitações deste estudo não permitirem a formulação de conclusões definitivas, os resultados obtidos evidenciam a eficácia antifúngica dos extratos contra Candida spp., revelando um potencial promissor e incentivando o interesse em realizar futuras investigações mais aprofundadas.

Currently, candidiasis represents a serious public health problem, marked by increasing prevalence and rising resistance to antifungal agents, especially due to its ability to form biofilms. This context highlights the necessity to investigate alternatives to conventional antifungal therapy, particularly natural compounds extracted from Cannabis sativa. Some recent studies have shown evidence of its antimicrobial activity against certain fungi, including Candida albicans. Based on this observation, the present work offers a preliminary investigation into the potential antibiofilm efficacy of aqueous extracts of Cannabis sativa, two of which are rich in 9-tetrahydrocannabinol (9-THC) and two in cannabidiol (CBD) extracts, against clinical relevant Candida strains. In vitro microbiological assays were performed to determine the effective concentrations of extracts required to induce planktonic and biofilms cells death, as well as to evaluate the reduction in biofilm biomass formation and associated structural changes. A DPPH-Radical-Scavenging assay was also performed to evaluate potential antioxidant properties as a possible secondary benefit. The results showed evident antifungal and antibiofilm activity of all four extracts at high concentrations. The 9-THC-rich extracts induced structural changes on sessile cells and disrupted biofilms. The extract rich in tetrahydrocannabinolic acid (∆9-THCA), which was not decarboxylated, showed a significant antioxidant activity. Even if the limits of this work do not allow for definitive conclusions, the results obtained support the antifungal efficacy of the tested extracts against Candida spp. revealing promising potential and encouraging further and more in-depth investigations.