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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66874
ANALYSIS OF MULTIPLE COMPONENTS INVOLVED IN THE INTERACTION BETWEEN CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS AND ACANTHAMOEBA CASTELLANII
Author
Affilliation
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil / Instituto de Bioquímica Médica (IBqM), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, United States
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, United States
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil / Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, United States
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, United States
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil / Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Inovação em Doenças de Populações Negligenciadas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Cryptococcus neoformans é um fungo ambiental que pode causar meningoencefalite letal em indivíduos imunocomprometidos. Os mecanismos pelos quais os micróbios ambientais se tornam patogênicos para mamíferos ainda são obscuros, mas diferentes estudos sugerem que a virulência fúngica evoluiu da seleção imposta por predadores ambientais. A Acanthamoeba castellanii que vive no solo é um predador bem conhecido de C. neoformans. Neste trabalho, avaliamos a participação de estruturas associadas à virulência de C. neoformans na interação de células fúngicas com A. castellanii. Vesículas extracelulares fúngicas (EVs) e o polissacarídeo glucuronoxilomanano (GXM) foram internalizados por A. castellanii sem impacto na viabilidade de células amebais. EVs, mas não GXM livre, modulavam as propriedades antifúngicas de A. castellanii induzindo maior sobrevivência de levedura. A fagocitose de C. neoformans por células amebais e o potencial patogênico em um modelo de Galleria mellonella não foram afetados por EVs, mas interações anteriores com A. castellanii tornaram as células fúngicas mais eficientes em matar esse hospedeiro invertebrado. Essa observação foi aparentemente associada a mudanças acentuadas induzidas por amebas na arquitetura da superfície e maior resistência a espécies moleculares derivadas de oxigênio e nitrogênio. Nossos resultados indicam que múltiplos componentes com potencial para impactar a patogênese estão envolvidos nas interações ambientais de C. neoformans.
Abstract
Cryptococcus neoformans is an environmental fungus that can cause lethal meningoencephalitis in immunocompromised individuals. The mechanisms by which environmental microbes become pathogenic to mammals are still obscure, but different studies suggest that fungal virulence evolved from selection imposed by environmental predators. The soil-living Acanthamoeba castellanii is a well-known predator of C. neoformans. In this work, we evaluated the participation of C. neoformans virulence-associated structures in the interaction of fungal cells with A. castellanii. Fungal extracellular vesicles (EVs) and the polysaccharide glucuronoxylomannan (GXM) were internalized by A. castellanii with no impact on the viability of amoebal cells. EVs, but not free GXM, modulated antifungal properties of A. castellanii by inducing enhanced yeast survival. Phagocytosis of C. neoformans by amoebal cells and the pathogenic potential in a Galleria mellonella model were not affected by EVs, but previous interactions with A. castellanii rendered fungal cells more efficient in killing this invertebrate host. This observation was apparently associated with marked amoeba-induced changes in surface architecture and increased resistance to both oxygen- and nitrogen-derived molecular species. Our results indicate that multiple components with the potential to impact pathogenesis are involved in C. neoformans environmental interactions.
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