A própolis é uma mistura resinosa complexa de várias substâncias coletada de plantas pelas abelhas. Ela tem atraído atenção devido à variedade de suas propriedades biológicas e terapêuticas. Diversos estudos têm mostrado a conexão existente entre a morte celular tipo-apoptose em fungos e importantes processos biológicos como desenvolvimento, envelhecimento, resposta a estresse e patogênese. Neste contexto, este projeto avaliou a atividade antifúngica da própolis, com o objetivo de ampliar os conhecimentos acerca das vias metabólicas de morte celular em fungos, como S. cerevisiae e C. albicans, e também em relação à utilização da própolis como uma terapia antifúngica mais efetiva. Inicialmente, utilizou-se S. cerevisiae com o objetivo de compreender como a própolis afeta fungos ao nível celular. Foi observado que ela é capaz de induzir uma resposta de morte celular apoptótica. No entanto, a exposição aumentada à própolis promove um correspondente aumento na resposta tipo necrose. Verificou-se ainda que o citocromo c, mas não a endonuclease G Nuc1p, está envolvido na morte celular mediada por própolis em S. cerevisiae. Também foi observado que o gene da metacaspase YCA1 é importante para a morte celular induzida por esta substância natural. Para elucidar as funções dos genes que poderiam ser necessários para a sensibilidade à própolis em eucariotos, realizou-se um screening da coleção completa com cerca de 4800 cepas haplóides com genes únicos deletados de S. cerevisiae. Foram identificadas 138 cepas que apresentaram diferentes graus de sensibilidade à própolis quando comparadas com a cepa do tipo selvagem correspondente. Na análise deste screening por biologia de sistemas e também através do perfil transcripcional de S. cerevisiae exposto à própolis, foram observados genes envolvidos na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial, da acidificação vacuolar, da regulação negativa da transcrição do promotor da RNA polimerase II, da regulação da macroautofagia associada com a proteína alvo para vacúolo e da resposta celular à privação de nutrientes. Os estudos de validação indicaram que a sensibilidade da própolis é dependente da função mitocondrial e que a acidificação vacuolar e autofagia são importantes para a morte causada por própolis em leveduras. Para o fungo patogênico C. albicans, foi observado que a própolis induz uma morte celular do tipo necrose; observou-se ainda que o gene IPF4847 (homólogo para o gene da metacaspase YCA1 de S. cerevisiae) é importante para a morte celular mediada por própolis. Além disso, com o objetivo de tentar esclarecer algumas funções de genes que poderiam estar envolvidos na sensibilidade à própolis de C. albicans, 800 mutantes deletados de C. albicans foram escaneados e destes, 51 apresentaram maior sensibilidade a própolis quando comparados com as cepas do tipo selvagem correspondente. Vários genes observados em nosso \"screening\" estão envolvidos na transição dimórfica em C. albicans. Desta forma, foi realizado um ensaio a fim de se verificar o papel da própolis na inibição da transição dimórfica e foi observado que este composto inibe não só a transição dimórfica como também o crescimento de todos os morfotipos (levedura, hifa, e pseudohifa) de C. albicans. Desta maneira, o uso da própolis para o tratamento clinico da candidíase pode ter grande aplicação, principalmente por afetar um mecanismo importante para a patogenicidade deste fungo / Propolis is a complex mixture of several resinous substances which are collected thorn plants by bees. Propolis has attracted the attention of researchers because of its variety of biological and therapeutic properties. Studies have shown the connection between Propolis and apoptosis-like cell death in fungi and other important biological processes such as development, aging, stress response and pathogenesis. In this context, this project evaluated the antifungal activity of Propolis, With the aim of expanding the knowledge about the metabolic pathways of cell death in fungi such as S. cerevisiae and C. albicans, and also in relation to the use of propolis as an effective antifungal therapy. For this, initially we utilised S. cerevisiae as a model organism to study the genetics, cell biology and genomics that determine how propolis affects fungi at the cellular level. Propolis is able to induce an apoptosis cell death response. However, increased exposure to propolis provides a corresponding increase in the necrosis response. We showed that cytochrome c, but not endonuclease G (Nuc1p), is involved in propolis-mediated cell death in S. cerevisiae. We also observed that the metacaspase YCA1 gene is important for propolis-mediated cell death. To elucidate the gene functions that may be required Or propolis sensitivity in eukaryotes, the full collection of approximately 4,800 haploid S. cerevisiae deletion strains was screened for propolis sensitivity. We were able to identify 138 deletion strains that have different degrees of propolis sensitivity compared to the corresponding wild-type strains. Systems biology revealed enrichment for genes involved in the mitochondrial electron transport chain, vacuolar acidification, negative regulation of transcription from RNA polymerase II promoter, regulation of macroautophagy associated with protein targeting to vacuoles, and cellular responses to starvation. Validation studies indicated that propolis sensitivity is dependent on mitochondrial function and. that vacuolar acidification and autophagy are important for S. cerevisiae cell death caused by propolis. For the pathogenic fungus C. albicans it was observed that propolis induces cell death like necrosis. It was also observed that the IPF4847 gene (homologous to the YCA1 metacaspase gene of S. cerevisiae) was also important for cell death mediated by propolis in C. albicans. Furthermore, aiming to clarify some of the functions of genes that could be involved in C. albicans sensitivity to propolis, 800 C. albicans deletion mutants were screened, and 51 showed greater sensitivity to propolis compared with the corresponding wild-type strains. Several genes found in our screening were involved in the dimorphic transition of C. albicans. Thus, an assay was performed in order to verify the role of propolis in the inhibition of the dimorphic switch. It was observed that propolis can inhibit the dimorphic transition and the growth of all its morphotypes (budding hyphal and pseudohyphal) in C. albicans. So, the use of propolis for clinical treatment of Candidiasis may have a wide application, principally by affecting an important mechanism for the pathogenicity of fungi

A própolis é uma mistura resinosa complexa de várias substâncias coletada de plantas pelas abelhas. Ela tem atraído atenção devido à variedade de suas propriedades biológicas e terapêuticas. Diversos estudos têm mostrado a conexão existente entre a morte celular tipo-apoptose em fungos e importantes processos biológicos como desenvolvimento, envelhecimento, resposta a estresse e patogênese. Neste contexto, este projeto avaliou a atividade antifúngica da própolis, com o objetivo de ampliar os conhecimentos acerca das vias metabólicas de morte celular em fungos, como S. cerevisiae e C. albicans, e também em relação à utilização da própolis como uma terapia antifúngica mais efetiva. Inicialmente, utilizou-se S. cerevisiae com o objetivo de compreender como a própolis afeta fungos ao nível celular. Foi observado que ela é capaz de induzir uma resposta de morte celular apoptótica. No entanto, a exposição aumentada à própolis promove um correspondente aumento na resposta tipo necrose. Verificou-se ainda que o citocromo c, mas não a endonuclease G Nuc1p, está envolvido na morte celular mediada por própolis em S. cerevisiae. Também foi observado que o gene da metacaspase YCA1 é importante para a morte celular induzida por esta substância natural. Para elucidar as funções dos genes que poderiam ser necessários para a sensibilidade à própolis em eucariotos, realizou-se um screening da coleção completa com cerca de 4800 cepas haplóides com genes únicos deletados de S. cerevisiae. Foram identificadas 138 cepas que apresentaram diferentes graus de sensibilidade à própolis quando comparadas com a cepa do tipo selvagem correspondente. Na análise deste screening por biologia de sistemas e também através do perfil transcripcional de S. cerevisiae exposto à própolis, foram observados genes envolvidos na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial, da acidificação vacuolar, da regulação negativa da transcrição do promotor da RNA polimerase II, da regulação da macroautofagia associada com a proteína alvo para vacúolo e da resposta celular à privação de nutrientes. Os estudos de validação indicaram que a sensibilidade da própolis é dependente da função mitocondrial e que a acidificação vacuolar e autofagia são importantes para a morte causada por própolis em leveduras. Para o fungo patogênico C. albicans, foi observado que a própolis induz uma morte celular do tipo necrose; observou-se ainda que o gene IPF4847 (homólogo para o gene da metacaspase YCA1 de S. cerevisiae) é importante para a morte celular mediada por própolis. Além disso, com o objetivo de tentar esclarecer algumas funções de genes que poderiam estar envolvidos na sensibilidade à própolis de C. albicans, 800 mutantes deletados de C. albicans foram escaneados e destes, 51 apresentaram maior sensibilidade a própolis quando comparados com as cepas do tipo selvagem correspondente. Vários genes observados em nosso \"screening\" estão envolvidos na transição dimórfica em C. albicans. Desta forma, foi realizado um ensaio a fim de se verificar o papel da própolis na inibição da transição dimórfica e foi observado que este composto inibe não só a transição dimórfica como também o crescimento de todos os morfotipos (levedura, hifa, e pseudohifa) de C. albicans. Desta maneira, o uso da própolis para o tratamento clinico da candidíase pode ter grande aplicação, principalmente por afetar um mecanismo importante para a patogenicidade deste fungo / Propolis is a complex mixture of several resinous substances which are collected thorn plants by bees. Propolis has attracted the attention of researchers because of its variety of biological and therapeutic properties. Studies have shown the connection between Propolis and apoptosis-like cell death in fungi and other important biological processes such as development, aging, stress response and pathogenesis. In this context, this project evaluated the antifungal activity of Propolis, With the aim of expanding the knowledge about the metabolic pathways of cell death in fungi such as S. cerevisiae and C. albicans, and also in relation to the use of propolis as an effective antifungal therapy. For this, initially we utilised S. cerevisiae as a model organism to study the genetics, cell biology and genomics that determine how propolis affects fungi at the cellular level. Propolis is able to induce an apoptosis cell death response. However, increased exposure to propolis provides a corresponding increase in the necrosis response. We showed that cytochrome c, but not endonuclease G (Nuc1p), is involved in propolis-mediated cell death in S. cerevisiae. We also observed that the metacaspase YCA1 gene is important for propolis-mediated cell death. To elucidate the gene functions that may be required Or propolis sensitivity in eukaryotes, the full collection of approximately 4,800 haploid S. cerevisiae deletion strains was screened for propolis sensitivity. We were able to identify 138 deletion strains that have different degrees of propolis sensitivity compared to the corresponding wild-type strains. Systems biology revealed enrichment for genes involved in the mitochondrial electron transport chain, vacuolar acidification, negative regulation of transcription from RNA polymerase II promoter, regulation of macroautophagy associated with protein targeting to vacuoles, and cellular responses to starvation. Validation studies indicated that propolis sensitivity is dependent on mitochondrial function and. that vacuolar acidification and autophagy are important for S. cerevisiae cell death caused by propolis. For the pathogenic fungus C. albicans it was observed that propolis induces cell death like necrosis. It was also observed that the IPF4847 gene (homologous to the YCA1 metacaspase gene of S. cerevisiae) was also important for cell death mediated by propolis in C. albicans. Furthermore, aiming to clarify some of the functions of genes that could be involved in C. albicans sensitivity to propolis, 800 C. albicans deletion mutants were screened, and 51 showed greater sensitivity to propolis compared with the corresponding wild-type strains. Several genes found in our screening were involved in the dimorphic transition of C. albicans. Thus, an assay was performed in order to verify the role of propolis in the inhibition of the dimorphic switch. It was observed that propolis can inhibit the dimorphic transition and the growth of all its morphotypes (budding hyphal and pseudohyphal) in C. albicans. So, the use of propolis for clinical treatment of Candidiasis may have a wide application, principally by affecting an important mechanism for the pathogenicity of fungi

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-17T13:33:41Z No. of bitstreams: 1 rebecamollima.pdf: 1811573 bytes, checksum: 85964eefdd3a90513fcac0f172c11491 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-18T13:41:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rebecamollima.pdf: 1811573 bytes, checksum: 85964eefdd3a90513fcac0f172c11491 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rebecamollima.pdf: 1811573 bytes, checksum: 85964eefdd3a90513fcac0f172c11491 (MD5) Previous issue date: 2017-01-24 / A esporotricose é uma micose subcutânea de evolução subaguda a crônica capaz de afetar seres humanos e animais. Distribuída mundialmente, possui maior prevalência nas áreas de clima tropical e temperado, sendo a micose subcutânea mais comum na América do Sul. Seus agentes etiológicos são fungos do complexo Sporothrix schenckii, saprófitas e dimórficos, encontrados no ambiente. No Brasil, o aumento exponencial dos casos em humanos e animais vem sendo observado nas últimas décadas. Nos arredores do estado do Rio de Janeiro, já é observada uma epidemia de origem zoonótica. Aliado a isso, o tratamento desta micose vem sendo motivo de preocupação. O alto custo e toxicidade dos medicamentos, o tempo prolongado de tratamento, e o surgimento de linhagens resistentes aos fármacos de escolha justificam a demanda crescente pela descoberta de novos fármacos. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo identificar os componentes dos óleos essenciais de Myrtus communis L. e Thymus vulgaris L., investigar seus potenciais antifúngicos in vitro frente às principais linhagens causadoras de esporotricose no Brasil, e determinar a citotoxicidade preliminar dos óleos essenciais. Os óleos essenciais de mirta e tomilho foram obtidos comercialmente. O perfil cromatográfico obtido por CG para os dois óleos indicou elevados valores de monoterpernos, 87,1% para a mirta e 98,8% para o tomilho, tendo como componentes majoritários o 1-8 cineol e o timol, respectivamente. Para a avaliação da atividade antifúngica foram utilizadas as seguintes linhagens fúngicas: Sporothrix schenckii ATCC 1099-18, Sporothrix schenckii IPEC 15383, Sporothrix brasiliensis ATCC 5110 e Sporothrix brasiliensis IPEC 17943 e duas linhagens clínicas de Sporothrix schenckii, denominadas genericamente como A e B. O óleo essencial de mirta apresentou atividade antifúngica frente a todas as linhagens em concentrações que variaram de 31,25 a 62,5 µg/mL. Foi observada atividade fungicida frente a todas as linhagens em concentrações acima de 62,5 µg/mL. O óleo essencial de tomilho foi capaz de inibir todas as linhagens em concentrações que variaram de 125 a 250 µg/mL. Foi observada atividade fungicida frente a todas as linhagens em concentrações acima de 250 µg/mL. A anfotericina B e o itraconazol foram utilizados como fármacos de referência. Para estes foi observado que somente duas das linhagens estudadas apresentaram susceptibilidade à anfotericina B e ao itraconazol, todas as linhagens estudadas foram consideradas resistentes, com valores de CIM > 16 µg/mL. Estes resultados sugerem indícios de resistência fúngica das linhagens estudadas em relação aos fármacos de referência empregados no tratamento da esporotricose. As microscopias eletrônicas de varredura das linhagens fúngicas revelaram que, tanto nos fungos expostos aos tratamentos experimentais, quanto naqueles expostos aos fármacos de referência, deformidades na estrutura fúngica quando comparadas ao grupo não tratado foram observadas. Em relação aos ensaios de citotoxicidade realizados com queratinócitos humanos (HACAT) pelo método de redução do MTT, os óleos não apresentaram citotoxicidade nas concentrações equivalentes a seus valores de CIM. / Sporotrichosis is a subcutaneous mycosis with subacute to chronic evolution that can affect humans and animals. Distributed worldwide, it is more prevalent in tropical and temperate climates, being the most common subcutaneous mycosis in South America. Its etiological agents are fungi of the Sporothrix schenckii complex, saprophytic and dimorphic, found in the environment. In Brazil, the exponential increase in cases in humans and animals has been observed in recent decades. In the surroundings of the state of Rio de Janeiro, an epidemic of zoonotic origin is already observed. Allied to this, the treatment of this mycosis has been cause of concern. The high cost and toxicity of the drugs, the prolonged treatment time, and the emergence of resistant strains on drugs of choice justify the growing demand for the discovery of new drugs. In this context, the present study aims to identify the components of the essential oils of Myrtus communis L. and Thymus vulgaris L., to investigate their antifungal potentials in vitro against the main sporotrichosis strains in Brazil, and to determine the preliminary cytotoxicity of essential oils. The essential oils of myrtle and thyme were obtained commercially. The chromatographic profile obtained by GC for the two oils showed high values of monoterpere, 87.1% for myrtle and 98.8% for thyme, with 1-8 cineole and thymol, respectively. The following fungal strains were used: Sporothrix schenckii ATCC 1099-18, Sporothrix schenckii IPEC 15383, Sporothrix brasiliensis ATCC 5110 and Sporothrix brasiliensis IPEC 17943 and two clinical strains of Sporothrix schenckii, referred as A and B. Myrtle essential oil showed antifungal activity against all strains at concentrations ranging from 31.25 to 62.5 μg / mL. Fungicidal activity against all strains was observed at concentrations above 62.5 μg / mL. Thyme essential oil was able to inhibit all lineages at concentrations ranging from 125 to 250 μg / ml. Fungicidal activity was observed against all strains at concentrations above 250 μg / mL. Amphotericin B and itraconazole were used as standard drugs. For these, it was observed that only two of the studied strains showed susceptibility to amphotericin B and itraconazole, all strains studied were considered resistant, with MIC values > 16 μg / mL. These results suggest evidence of fungal resistance of the lines studied in relation to the reference drugs used in the treatment of sporotrichosis. Scanning electron microscopy of fungal lines revealed that, both in the fungi exposed to the experimental treatments and in those exposed to the reference drugs, deformities in the fungal structure when compared to the untreated group were observed. In relation to the cytotoxicity assays performed with human keratinocytes (HACAT) by the MTT reduction method, the oils did not present cytotoxicity at concentrations equivalent to their MIC values.