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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66934
PYRIFENOX, AN ERGOSTEROL INHIBITOR, DIFFERENTIALLY AFFECTS CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS AND CRYPTOCOCCUS GATTII
Affilliation
Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária, Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), Rio de Janeiro, Brazil
Institute of Microbiology and Infection, School of Biosciences, University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham, United Kingdom
Instituto Carlos Chagas (ICC), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Curitiba, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Gões, Universidade Federal Do 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.
Institute of Microbiology and Infection, School of Biosciences, University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham, United Kingdom
Instituto Carlos Chagas (ICC), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Curitiba, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Gões, Universidade Federal Do 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
Criptococose é uma infecção fúngica com risco de vida. Novas abordagens terapêuticas são necessárias para combater a criptococose, pois os protocolos terapêuticos disponíveis atualmente são caros e geralmente resultam em efeitos colaterais deletérios. O pirifenox é um composto antifúngico que afeta fitopatógenos inibindo a biossíntese do ergosterol. Neste estudo, investigamos os efeitos do pirifenox no crescimento de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii, arquitetura da cápsula e exportação do principal componente da cápsula, glucuroxilomanano (GXM). O pirifenox inibiu o crescimento de C. neoformans, mas foi significativamente menos eficaz contra C. gattii. A resistência de C. gattii ao pirifenox foi associada à expressão de genes da bomba de efluxo, particularmente AFR1 e AFR2, uma vez que células mutantes sem expressão desses genes tornaram-se sensíveis ao pirifenox. A análise da cápsula criptocócica por contracoloração com tinta da Índia, imunofluorescência e microscopia eletrônica de varredura mostrou que o pirifenox afetou as dimensões capsulares em ambas as espécies. No entanto, as fibras GXM eram mais curtas e uniformemente distribuídas em C. neoformans, enquanto em C. gattii o número de fibras foi reduzido. C. gattii tratado com pirifenox desenvolveu cadeias anormalmente longas de células não divididas. A secreção de GXM foi marcadamente reduzida em ambas as espécies após o tratamento com pirifenox. No geral, os resultados indicaram que o pirifenox afeta diferentemente C. neoformans e C. gattii. Além disso, destaca um papel potencial para o pirifenox como um inibidor da exportação de GXM em modelos experimentais envolvendo criptococos patogênicos.
Abstract
Cryptococcosis is a life-threatening fungal infection. New therapeutic approaches are necessary to combat cryptococcosis, as the currently available therapeutic protocols are expensive and generally result in deleterious side effects. Pyrifenox is an antifungal compound that affects phytopathogens by inhibiting the biosynthesis of ergosterol. In this study, we investigated the effects of pyrifenox on Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii growth, capsule architecture and export of the major capsule component, glucuroxylomannan (GXM). Pyrifenox inhibited the growth of C. neoformans, but was significantly less effective against C. gattii. The resistance of C. gattii to pyrifenox was associated with the expression of efflux pump genes, particularly AFR1 and AFR2, since mutant cells lacking expression of these genes became sensitive to pyrifenox. Analysis of the cryptococcal capsule by India ink counterstaining, immunofluorescence, and scanning electron microscopy showed that pyrifenox affected capsular dimensions in both species. However, GXM fibers were shorter and uniformly distributed in C. neoformans, whereas in C. gattii the number of fibers was reduced. Pyrifenox-treated C. gattii developed unusually long chains of undivided cells. The secretion of GXM was markedly reduced in both species after treatment with pyrifenox. Altogether, the results indicated that pyrifenox differently affects C. neoformans and C. gattii. In addition, it highlights a potential role for pyrifenox as an inhibitor of GXM export in experimental models involving pathogenic cryptococci.
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