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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66949
POLYSACCHARIDE DIVERSITY IN VNI ISOLATES OF CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS FROM RORAIMA, NORTHERN BRAZIL
Diversidade criptocócica
Glucuronoxilomanano
Heterogeneidade de glicano
Author
Affilliation
Programa de Pós-Graduação em Biologia Parasitária, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Rio de Janeiro, Brazil
Instituto Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil
Instituto Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil / Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
Laboratório de Micologia Médica, Instituto de Medicina Tropical, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil
Laboratório de Micologia, Centro de Estudos da Biodiversidade, Universidade Federal de Roraima (UFRR), Brazil
Laboratório de Micologia Médica, Instituto de Medicina Tropical, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil / Hospital Central da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil
Instituto Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), 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 Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil
Instituto Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil / Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde (CDTS), Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
Laboratório de Micologia Médica, Instituto de Medicina Tropical, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil
Laboratório de Micologia, Centro de Estudos da Biodiversidade, Universidade Federal de Roraima (UFRR), Brazil
Laboratório de Micologia Médica, Instituto de Medicina Tropical, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil / Hospital Central da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, Brazil
Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Brazil
Instituto Carlos Chagas, Fiocruz, Curitiba, Brazil / Instituto de Microbiologia Paulo de Góes (IMPG), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), 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
Espécies do gênero Cryptococcus compreendem patógenos fúngicos encapsulados ambientais que causam meningite letal em indivíduos imunossuprimidos. Em humanos, a captação fúngica de Cryptococcus hipocapsular por macrófagos foi associada à alta carga fúngica no fluido cerebrospinal e à sobrevivência de pacientes em longo prazo. Com base no papel fundamental da cápsula criptocócica na doença, analisamos a diversidade de estruturas capsulares em 23 isolados de excrementos de pombos coletados nas cidades de Boa Vista, Bonfim e Pacaraima, no estado de Roraima (norte do Brasil). Todos os isolados foram identificados como Cryptococcus neoformans (genótipo VNI) por espectrometria de massa MALDI-TOF. Por meio de uma combinação de microscopia de fluorescência, citometria de fluxo, ELISA e métodos espectrofotométricos, cada isolado foi caracterizado no nível fenotípico, o que incluiu medições de taxas de crescimento a 30 e 37 °C, pigmentação, tamanho do corpo celular, dimensões capsulares, reatividade sorológica, produção de urease e capacidade de produzir glucuronoxilomanano extracelular (GXM), o principal componente capsular de C. neoformans. Com exceção da melanização, uma diversidade formidável foi observada considerando todos os parâmetros testados em nosso estudo. De nota, hiper e hipoprodutores de GXM foram identificados, além de isolados com perfis hiper e hipo de reatividade com um anticorpo monoclonal de ligação a polissacarídeo. As dimensões capsulares também foram altamente variáveis na coleta de isolados. A produção extracelular de GXM correlacionou-se positivamente com as dimensões capsulares, atividade da urease e tamanho da célula. Inesperadamente, as concentrações de GXM não se correlacionaram com a reatividade sorológica com a cápsula criptocócica. Esses resultados revelam uma alta diversidade na capacidade do C. neoformans ambiental de produzir componentes capsulares, o que pode afetar o resultado da criptococose humana.
Abstract
Species of the Cryptococcus genus comprise environmental, encapsulated fungal pathogens that cause lethal meningitis in immunosuppressed individuals. In humans, fungal uptake of hypocapsular Cryptococcus by macrophages was associated with high fungal burden in the cerebrospinal fluid and long-term patient survival. On the basis of the key role of the cryptococcal capsule in disease, we analyzed the diversity of capsular structures in 23 isolates from pigeon excreta collected in the cities of Boa Vista, Bonfim and Pacaraima, in the state of Roraima (Northern Brazil). All isolates were identified as Cryptococcus neoformans (VNI genotype) by MALDI-TOF mass spectrometry. Through a combination of fluorescence microscopy, flow cytometry, ELISA and spectrophotometric methods, each isolate was characterized at the phenotypical level, which included measurements of growth rates at 30 and 37 °C, pigmentation, cell body size, capsular dimensions, serological reactivity, urease production and ability to produce extracellular glucuronoxylomannan (GXM), the main capsular component of C. neoformans. With the exception of melanization, a formidable diversity was observed considering all parameters tested in our study. Of note, hyper and hypo producers of GXM were identified, in addition to isolates with hyper and hypo profiles of reactivity with a polysaccharide-binding monoclonal antibody. Capsular dimensions were also highly variable in the collection of isolates. Extracellular GXM production correlated positively with capsular dimensions, urease activity and cell size. Unexpectedly, GXM concentrations did not correlate with serological reactivity with the cryptococcal capsule. These results reveal a high diversity in the ability of environmental C. neoformans to produce capsular components, which might impact the outcome of human cryptococcosis.
Keywords in Portuguese
CápsulaDiversidade criptocócica
Glucuronoxilomanano
Heterogeneidade de glicano
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