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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/54810
EXTRACELLULAR VESICLES REGULATE BIOFILM FORMATION AND YEAST-TO- HYPHA DIFFERENTIATION IN CANDIDA ALBICANS
Author
Honorato, Leandro
Araujo, Joana Feital Demetrio de
Ellis, Cameron C.
Piffer, Alicia Corbellini
Pereira, Yan
Frases, Susana
Araújo, Glauber Ribeiro de Sousa
Pontes, Bruno
Mendes, Maria Tays
Pereira, Marcos Dias
Guimarães, Allan J.
Silva, Natalia Martins da
Vargas, Gabriele
Joffe, Luna
del Poeta, Maurizio
Nosanchuk, Joshua D.
Zamith-Miranda, Daniel
Reis, Flávia Coelho Garcia dos
Oliveira, Haroldo Cesar de
Rodrigues, Marcio Lourenço
Martins, Sharon de Toledo
Alves, Lysangela Ronalte
Almeida, Igor C.
Nimrichter, Leonardo
Araujo, Joana Feital Demetrio de
Ellis, Cameron C.
Piffer, Alicia Corbellini
Pereira, Yan
Frases, Susana
Araújo, Glauber Ribeiro de Sousa
Pontes, Bruno
Mendes, Maria Tays
Pereira, Marcos Dias
Guimarães, Allan J.
Silva, Natalia Martins da
Vargas, Gabriele
Joffe, Luna
del Poeta, Maurizio
Nosanchuk, Joshua D.
Zamith-Miranda, Daniel
Reis, Flávia Coelho Garcia dos
Oliveira, Haroldo Cesar de
Rodrigues, Marcio Lourenço
Martins, Sharon de Toledo
Alves, Lysangela Ronalte
Almeida, Igor C.
Nimrichter, Leonardo
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas e Centro Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Citotoxicidade e Genotoxicidade. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal Fluminense. Instituto Biomédico. Departamento de Microbiologia e Parasitologia. Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses. Niterói, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Microbiology and Immunology. Stony Brook University. Stony Brook. New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Stony Brook University. Stony Brook. New York, USA. / Department of Microbiology and Immunology and Division of Infectious Diseases. Stony Brook University. Stony Brook, New York, USA. / Veterans Affairs Medical Center. Northport. New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA. / Division of Infectious Diseases. Department of Medicine. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA. / Division of Infectious Diseases. Department of Medicine. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil. / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia Geral. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas e Centro Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Química. Departamento de Bioquímica. Laboratório de Citotoxicidade e Genotoxicidade. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal Fluminense. Instituto Biomédico. Departamento de Microbiologia e Parasitologia. Laboratório de Bioquímica e Imunologia das Micoses. Niterói, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Department of Microbiology and Immunology. Stony Brook University. Stony Brook. New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Stony Brook University. Stony Brook. New York, USA. / Department of Microbiology and Immunology and Division of Infectious Diseases. Stony Brook University. Stony Brook, New York, USA. / Veterans Affairs Medical Center. Northport. New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA. / Division of Infectious Diseases. Department of Medicine. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA.
Department of Microbiology and Immunology. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA. / Division of Infectious Diseases. Department of Medicine. Albert Einstein College of Medicine. Bronx, New York, USA.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil. / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Department of Biological Sciences. Border Biomedical Research Center. University of Texas El Paso. El Paso, Texas, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia. Departamento de Microbiologia Geral. Laboratório de Glicobiologia de Eucariotos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
In this study, we investigated the influence of fungal extracellular vesicles (EVs) during biofilm formation and morphogenesis in Candida albicans. Using crystal violet staining and scanning electron microscopy (SEM), we demonstrated that C. albicans EVs inhibited biofilm formation in vitro. By time-lapse microscopy and SEM, we showed that C. albicans EV treatment stopped filamentation and promoted pseudohyphae formation with multiple budding sites. The ability of C. albicans EVs to regulate dimorphism was further compared to EVs isolated from different C. albicans strains, Saccharomyces cerevisiae, and Histoplasma capsulatum. C. albicans EVs from distinct strains inhibited yeast-to-hyphae differentiation with morphological changes occurring in less than 4 h. EVs from S. cerevisiae and H. capsulatum modestly reduced morphogenesis, and the effect was evident after 24 h of incubation. The inhibitory activity of C. albicans EVs on phase transition was promoted by a combination of lipid compounds, which were identified by gas chromatography-tandem mass spectrometry analysis as sesquiterpenes, diterpenes, and fatty acids. Remarkably, C. albicans EVs were also able to reverse filamentation. Finally, C. albicans cells treated with C. albicans EVs for 24 h lost their capacity to penetrate agar and were avirulent when inoculated into Galleria mellonella. Our results indicate that fungal EVs can regulate yeast-to-hypha differentiation, thereby inhibiting biofilm formation and attenuating virulence.
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