Influência da diversidade fenotípica de Cryptococcus gattii e C. neoformans na progressão da critptococose em modelo murino
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/42360 |
Resumo: | Cryptococcus gatti e C. neorformans são as principais espécies do gênero Cryptococcus que apresentam relevância médica e veterinária. Esses microrganismos são ubíquos, e no contexto ambiental e do hospedeiro, enfrentam diversas pressões, tais como temperatura, pH, osmolaridade, baixa disponibilidade de nutrientes, hipóxia, fagocitose por amebas de vida livre, resposta imune do hospedeiro, entre outros. Considerando essa premissa, este estudo avaliou, para cinco linhagens de C. gattii e cinco de C. neoformans, in vitro e in vivo, a variação nos atributos relacionados à virulência e patogenicidade (susceptibilidade a antifúngicos, espessura da cápsula polissacarídica, tamanho da célula, pseudofilamentação, melanização, tolerância à temperatura, atividade das enzimas uréase e lacase) e demonstrou, em modelo murino de infecção, como esses fatores podem influenciar na virulência. Os dados obtidos demonstraram que a morfologia e o crescimento de Cryptococcus são extremamente variáveis conforme as condições de cultivo (meio e temperatura) e que nem sempre, alterações observadas in vitro, ocorrem in vivo. Nós vimos que o cultivo de C. gattii e C. neoformans em meios nutricionalmente pobres, como o Meio mínimo líquido (MML) e Meio mínimo líquido suplementado com Soro fetal bovino (MML + SFB10%), causa redução significativa (p<0,05) do diâmetro celular e aumento (p<0,05) da razão superfície volume (S/V) e espessura capsular em relação ao meio rico Sabouraud dextrose líquido (SDL). Essa variação morfológica ocorre para que a célula consiga otimizar o seu metabolismo e aumentar o seu fitness reprodutivo. Para C. gattii, a linhagem WM179 foi a que apresentou maior espessura capsular no MML, assim como, para as linhagens WM628 e WM626 de C. neoformans. Em seguida nós investigamos a virulência em modelo murino de infecção. Contudo, o aumento da cápsula in vitro não foi determinante para a virulência, uma vez que nas análises de letalidade a linhagem WM179 foi pouco virulenta e apresentou carga fúngica reduzida no pulmão e não detectável no cérebro após 10 dias de infecção. Imediatamente após a infecção, há uma redução significativa do corpo celular, tanto para C. gattii quanto para C. neoformans, acreditamos que esse fator pode favorecer a passagem na barreira hematoencefálica e o acesso ao SNC. Em seguida, foi observada uma relação direta entre aumento da cápsula polissacarídica no pulmão e lavado broncoalveoloar ao longo da infecção com a virulência das cepas de C. neoformans, mas não de C. gattii. Conclui-se que a virulência de C. neoformans e C. gattii está associada à diversidade fenotípica desse microrganismo, principalmente para C. neoformans, em que variações morfológicas in vivo foram capazes de predizer a virulência de cada linhagem. |
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Daniel de Assis Santoshttp://lattes.cnpq.br/8594246013269311Ludmila de Matos Baltazarhttp://lattes.cnpq.br/1498661699033175Gustavo José Cota de Freitas2022-06-08T15:22:09Z2022-06-08T15:22:09Z2018-12-12http://hdl.handle.net/1843/42360Cryptococcus gatti e C. neorformans são as principais espécies do gênero Cryptococcus que apresentam relevância médica e veterinária. Esses microrganismos são ubíquos, e no contexto ambiental e do hospedeiro, enfrentam diversas pressões, tais como temperatura, pH, osmolaridade, baixa disponibilidade de nutrientes, hipóxia, fagocitose por amebas de vida livre, resposta imune do hospedeiro, entre outros. Considerando essa premissa, este estudo avaliou, para cinco linhagens de C. gattii e cinco de C. neoformans, in vitro e in vivo, a variação nos atributos relacionados à virulência e patogenicidade (susceptibilidade a antifúngicos, espessura da cápsula polissacarídica, tamanho da célula, pseudofilamentação, melanização, tolerância à temperatura, atividade das enzimas uréase e lacase) e demonstrou, em modelo murino de infecção, como esses fatores podem influenciar na virulência. Os dados obtidos demonstraram que a morfologia e o crescimento de Cryptococcus são extremamente variáveis conforme as condições de cultivo (meio e temperatura) e que nem sempre, alterações observadas in vitro, ocorrem in vivo. Nós vimos que o cultivo de C. gattii e C. neoformans em meios nutricionalmente pobres, como o Meio mínimo líquido (MML) e Meio mínimo líquido suplementado com Soro fetal bovino (MML + SFB10%), causa redução significativa (p<0,05) do diâmetro celular e aumento (p<0,05) da razão superfície volume (S/V) e espessura capsular em relação ao meio rico Sabouraud dextrose líquido (SDL). Essa variação morfológica ocorre para que a célula consiga otimizar o seu metabolismo e aumentar o seu fitness reprodutivo. Para C. gattii, a linhagem WM179 foi a que apresentou maior espessura capsular no MML, assim como, para as linhagens WM628 e WM626 de C. neoformans. Em seguida nós investigamos a virulência em modelo murino de infecção. Contudo, o aumento da cápsula in vitro não foi determinante para a virulência, uma vez que nas análises de letalidade a linhagem WM179 foi pouco virulenta e apresentou carga fúngica reduzida no pulmão e não detectável no cérebro após 10 dias de infecção. Imediatamente após a infecção, há uma redução significativa do corpo celular, tanto para C. gattii quanto para C. neoformans, acreditamos que esse fator pode favorecer a passagem na barreira hematoencefálica e o acesso ao SNC. Em seguida, foi observada uma relação direta entre aumento da cápsula polissacarídica no pulmão e lavado broncoalveoloar ao longo da infecção com a virulência das cepas de C. neoformans, mas não de C. gattii. Conclui-se que a virulência de C. neoformans e C. gattii está associada à diversidade fenotípica desse microrganismo, principalmente para C. neoformans, em que variações morfológicas in vivo foram capazes de predizer a virulência de cada linhagem.Cryptococcus gattii and C. neorformans are the main species of the genus Cryptococcus that have medical and veterinary relevance. These microorganisms are ubiquitous and, in the environmental and host situation, face many stresses, such as temperature, pH, osmolarity, low nutrient availability, hypoxia, phagocytosis by free-living amoebas, host immune response, among others. This study evaluated the variation in virulence and pathogenicity attributes of five strains of C. gattii and five of C. neoformans, in vitro and in vivo, including: susceptibility to antifungal, polysaccharide capsule thickness, cell size, pseudofilamentation, melanization, temperature tolerance, activity of laccase and urease enzymes; and also demonstrated, in a murine model of infection, how these factors may influence virulence. It was demonstrated that the morphology and development of Cryptococcus are extremely variable according to the culture conditions (medium and temperature) and seldom, changes observed in vitro, occur in vivo. It was found that C. gattii e C. neoformans culture in nutritionally poor media, such as the Minimum Liquid Medium (MLM) and Minimum Liquid Medium supplemented with fetal bovine serum (MML + SFB10%), causes significant reduction (p < 0.05) of the cell diameter, increase (p <0.05) the surface volume ratio (S / V) [D2] and capsular thickness if compared to the rich medium Sabouraud liquid dextrose (SLD). It was demonstrated that the morphology and development of Cryptococcus are extremely variable according to the culture conditions (medium and temperature) and seldom, changes observed in vitro, occur in vivo. It was found that C. gattii e C. neoformans culture in nutritionally poor media, such as the Minimum Liquid Medium (MLM) and Minimum Liquid Medium supplemented with fetal bovine serum (MML + SFB10%), causes significant reduction (p < 0.05) of the cell diameter, increase (p <0.05) the surface volume ratio (S / V) and capsular thickness if compared to the rich medium Sabouraud liquid dextrose (SLD). This morphological variation turns the cell into an able system that optimizes its metabolism and increase its reproductive fitness. For C. gattii, the WM179 strain exhibited the highest capsular thickness in the MLM, as well as for the WM628 and WM626 strains of C. neoformans. In the next step the virulence in urine model of infection was investigated. However, the increase of the capsule in the in vitro system was not determinant for virulence, once in the lethality analyzes, the WM179 strain exhibited low virulence and had reduced fungal load in the lung and was undetectable in the brain after 10 days of infection. Immediately after infection, there is a significant reduction of the cell body, both for C. gattii and C. neoformans, we believe that this factor can favor the passage through the blood-brain barrier and access to the CNS at the beginning of the infection. Then, a relation was observed between increase of the polysaccharide capsule in the lung and bronchoalveolar lavage during the infection with the virulence of C. neoformans strains, but it was not found in C. gattii strains. It is concluded that the virulence of C. neoformans and C. gattii is associated to the phenotypic diversity of this microorganism, mainly for C. neoformans, in which morphological variations in vivo were able to predict the virulence of each lineage.Outra AgênciaporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em MicrobiologiaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIAMicrobiologiaCriptococoseCryptococcus neoformansCryptococcus gattiiVirulênciaCriptococoseC. gattiiC. neoformansVirulênciaDiversidade fenotípicaModelo murinoInfluência da diversidade fenotípica de Cryptococcus gattii e C. neoformans na progressão da critptococose em modelo murinoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDISSERTAÇÃO FINAL-.pdfDISSERTAÇÃO FINAL-.pdfapplication/pdf5127764https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42360/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20FINAL-.pdf9d6978f6fede38c657bf78c20a20fc96MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/42360/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/423602022-06-08 12:22:09.701oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-06-08T15:22:09Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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