Avaliação comparativa de fenótipos associados à virulência de isolados clínicos da família Trichosporonaceae

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Iara Bastos de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/51180
Resumo: A Família Trichosporonaceae compreende um grande número de basidiomicetos leveduriformes que estão amplamente distribuídos na natureza. Algumas dessas espécies, em especial Trichosporon asahii, Trichosporon asteroides e Trichosporon inkin, possuem a capacidade de causar infecções em humanos. A habilidade das espécies da Família Trichosporonaceae em causar infecções invasivas está relacionada a uma série de fatores de virulência apresentados por elas, os quais são a produção de enzimas líticas, formação de biofilme, resistência a agentes oxidantes, plasticidade metabólica, mudanças fenotípicas e a presença de determinadas moléculas na parede celular do fungo. Enquanto os três primeiros fatores são bastante descritos na literatura científica, os demais são pouco estudados em isolados clínicos. Desta forma, o objetivo desse estudo foi avaliar os diferentes fenótipos de virulência de isolados clínicos da Família Trichosporonaceae. Foram incluídos 79 isolados clínicos identificados fenotipicamente como Trichosporon spp. e identificados à nível de espécie molecularmente através do sequenciamento da subunidade D1/D2 da região 28S do DNA ribossomal. A plasticidade metabólica foi avaliada através do crescimento do fungo utilizando lactato e N-acetilglicosamina. Curvas de crescimento dos isolados frente a essas duas fontes de carbono foram construídas utilizando espectrofotometria e comparadas com o crescimento do fungo na presença de glicose Mudanças fenotípicas foram avaliadas através da observação e contagem de colônias com morfologia rapidamente alterada em comparação com a colônia mãe após repique e incubação a 37 ºC. As moléculas associadas à parede celular analisadas foram melanina e glucuronoxilomanana. A produção de melanina foi analisada espectrofotometricamente após crescimento do fungo em meio de cultura contendo L-dihidroxifenilalanina. A quantificação de carboidratos secretados foi avaliada utilizando a metodologia de dosagem pelo método de ácido-sulfúrico e fenol em microplacas. A espécie predominante foi T. asahii (n=65), seguida de T. inkin (n=4), Apiotrichum montevideense (n=3), Trichosporon japonicum (n = 2), Trichosporon faecale (n=2), Cutaneotrichosporon debeurmannianum (n=1), Trichosporon ovoides (n=1) e Cutaneotrichosporon arboriformis (n=1). Os isolados de T. asahii tiveram melhor crescimento durante os 7 dias em lactato e N-acetilglicosamina. Quanto ao crescimento em glicose, T. asahii cresceu melhor durante as primeiras 72 horas. Somente T. asahii, T. inkin e T. japonicum apresentaram mudanças fenotípicas. Todos os isolados foram produtores de melanina e glucuronoxilomanana, sem diferenças estatisticamente significativas entre as espécies. Esses resultados permitem ampliar os conhecimentos relativos à virulência da Família Trichosporonaceae, consequentemente expandindo o entendimento dos mecanismos de interação patógeno-hospedeiro e suas implicações na tricosporonose invasiva
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A habilidade das espécies da Família Trichosporonaceae em causar infecções invasivas está relacionada a uma série de fatores de virulência apresentados por elas, os quais são a produção de enzimas líticas, formação de biofilme, resistência a agentes oxidantes, plasticidade metabólica, mudanças fenotípicas e a presença de determinadas moléculas na parede celular do fungo. Enquanto os três primeiros fatores são bastante descritos na literatura científica, os demais são pouco estudados em isolados clínicos. Desta forma, o objetivo desse estudo foi avaliar os diferentes fenótipos de virulência de isolados clínicos da Família Trichosporonaceae. Foram incluídos 79 isolados clínicos identificados fenotipicamente como Trichosporon spp. e identificados à nível de espécie molecularmente através do sequenciamento da subunidade D1/D2 da região 28S do DNA ribossomal. A plasticidade metabólica foi avaliada através do crescimento do fungo utilizando lactato e N-acetilglicosamina. Curvas de crescimento dos isolados frente a essas duas fontes de carbono foram construídas utilizando espectrofotometria e comparadas com o crescimento do fungo na presença de glicose Mudanças fenotípicas foram avaliadas através da observação e contagem de colônias com morfologia rapidamente alterada em comparação com a colônia mãe após repique e incubação a 37 ºC. As moléculas associadas à parede celular analisadas foram melanina e glucuronoxilomanana. A produção de melanina foi analisada espectrofotometricamente após crescimento do fungo em meio de cultura contendo L-dihidroxifenilalanina. A quantificação de carboidratos secretados foi avaliada utilizando a metodologia de dosagem pelo método de ácido-sulfúrico e fenol em microplacas. A espécie predominante foi T. asahii (n=65), seguida de T. inkin (n=4), Apiotrichum montevideense (n=3), Trichosporon japonicum (n = 2), Trichosporon faecale (n=2), Cutaneotrichosporon debeurmannianum (n=1), Trichosporon ovoides (n=1) e Cutaneotrichosporon arboriformis (n=1). Os isolados de T. asahii tiveram melhor crescimento durante os 7 dias em lactato e N-acetilglicosamina. Quanto ao crescimento em glicose, T. asahii cresceu melhor durante as primeiras 72 horas. Somente T. asahii, T. inkin e T. japonicum apresentaram mudanças fenotípicas. Todos os isolados foram produtores de melanina e glucuronoxilomanana, sem diferenças estatisticamente significativas entre as espécies. Esses resultados permitem ampliar os conhecimentos relativos à virulência da Família Trichosporonaceae, consequentemente expandindo o entendimento dos mecanismos de interação patógeno-hospedeiro e suas implicações na tricosporonose invasivaThe Trichosporonaceae family comprises a large number of yeast-like basidiomycetes that are widely distributed in nature. Some of these species, especially Trichosporon asahii, Trichosporon asteroides, and Trichosporon inkin, have the ability to cause infections in humans. The ability of Trichosporonaceae species to cause invasive infections is related to a series of virulence factors presented by them, which are the production of lytic enzymes, biofilm formation, resistance to oxidizing agents, metabolic plasticity, phenotypic switching, and the presence of certain molecules in the fungal cell wall. While the first three factors are widely described in the scientific literature, the others are poorly studied in clinical isolates. Thus, the aim of this study was to evaluate the different virulence phenotypes of drugs of the Trichosporonaceae Family. We included 79 clinical isolates phenotypically identified as Trichosporon spp. and identified at the species level molecularly by sequencing of the D1/D2 subunit of the 28S region of ribosomal DNA. Metabolic plasticity was evaluated by fungal growth using lactate and N-acetyl glucosamine. Growth curves were constructed, using spectrophotometric methodology, in the presence of these two carbon sources and compared with the growth of the fungi in the presence of glucose. Phenotypic switching was evaluated through the observation and counting of rapidly morphology altered colonies compared to the mother colony after subcultures and incubation at 37 ºC The cell wall associated molecules analyzed were melanin and glucuronoxylomannan. Melanin production was analyzed spectrophotometrically after fungus growth in culture medium containing L-dihydroxyphenylalanine. The quantification of secreted carbohydrates was assessed using the dosing methodology using the sulfuric acid and phenol method in microplates. The predominant species was T. asahii (n = 65), followed by T. inkin (n = 4), Apiotrichum montevideense (n = 3), Trichosporon japonicum (n = 2), Trichosporon faecale (n = 2), Cutaneotrichosporon debeurmannianum (n=1), Trichosporon ovoides (n=1), and Cutaneotrichosporon arboriformis (n = 1). T. asahii isolates had better growth during the 7 days on lactate and N-acetylglucosamine. As for glucose, T. asahii had better growth during the first 72 hours. Only T. asahii, T. inkin, and T. japonicum isolates were able to phenotypic switch. All isolates were melanin and glucuronoxylomannan producers, without statistically significant differences between species. The results of this study expand the knowledge regarding the virulence of members of the Trichosporonaceae family, consequently expanding the understanding of the pathogen-host interaction mechanisms and their implications for invasive tricosporonosisFundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porTrichosporonPlasticidade metabólicaMelaninaVirulênciaTrichosporonMetabolic plasticityMelaninVirulenceTrichosporonVirulênciaAdaptação FisiológicaAvaliação comparativa de fenótipos associados à virulência de isolados clínicos da família Trichosporonaceaeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2020Instituto Nacional de Infectologia Evandro ChagasFundação Oswaldo CruzMestrado AcadêmicoRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Pesquisa Clínica em Doenças Infecciosasinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/51180/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINAL000249087.pdfapplication/pdf3277757https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/51180/2/000249087.pdf84b33afb6aafb4e01d6d9eb6bb2cad8eMD52icict/511802022-02-14 14:16:25.83oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-02-14T17:16:25Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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