Cryptococcus gattii é um dos principais agentes de infecção oportunista em todo o mundo. Esse fungo está presente no meio ambiente e, por isso, pode infectar diversos hospedeiros, inclusive seres humanos, nematóides e células ameboides. Acanthamoeba spp. são protozoários de vida livre que fagocitam diversos organismos, especialmente bactérias e fungos. Apesar de macrófagos e amebas serem evolutivamente distantes, eles compartilham diversas etapas comuns no processo de fagocitose e eliminação do patógeno. Além disso, existem teorias de que amebas e macrófagos possuem um ancestral comum. Para averiguar se essas duas células fagocíticas apresentam estratégias antifúngicas similares, nós analisamos o mecanismo de imunidade nutricional. Essa estratégia imunológica reduz a disponibilidade de nutrientes essenciais para o patógeno, inclusive metais de transição como o zinco. Neste trabalho, nós analisamos se há modulação da homeostase de zinco em Acanthamoeba castellanii durante sua interação com C. gattii. Testes de fagocitose e taxa de replicação intracelular (IPR) realizados através da interação de amebas com a linhagem selvagem (WT) e mutante do gene ZIP1 de C. gattii. O mutante utilizado (zip1Δ) é caracterizado pela sua incapacidade de crescer sem a presença de zinco. Nós observamos que a linhagem mutante foi mais fagocitada por células de A. castellanii comparado com WT. Também, o teste de IPR mostrou que a atividade antifúngica das células hospedeiras apresentou-se mais efetiva contra as células mutantes. Entretanto, a sobrevivência de zip1Δ foi maior quando zinco extracelular (10 M) foi adicionado ao meio de interação. Esses resultados sugerem que as células criptocócicas internalizadas podem estar sofrendo uma privação da disponibilidade de zinco no interior do fagossomo. Para analisar alterações nos transportadores de zinco das células hospedeiras durante sua interação com C. gattii, análises de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas para os transportadores de zinco das famílias ZIP e ZnT. Uma intensa modulação de alguns genes foi observado após 3 e 24 horas pós-infecção. Além disso, análises de citometria de fluxo mostraram que os níveis de zinco livre das amebas estavam reduzidos devido a presença do fungo. Esses resultados sugerem que amebas podem modular a disponibilidade de zinco, afim de prejudicar o patógeno. / Cryptococcus gattii is one of the most important agents of opportunistic infections worldwide. They are found in the environment, where it can interact with different host types, including humans, nematodes and amoebic cells. Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that basically feed on bacteria and yeast through phagocytosis. Macrophages and amoebae, although evolutionarily distant, share conserved mechanisms related to steps of phagocytosis and microbial killing. In addition, it has been hypothesized that amoeba and macrophage have a common ancestor. To investigate if there are similar antifungal strategies between both cellular types, we analyzed the nutritional immunity mechanism. It is a process defined as a reduction of essential nutrients availability to the pathogen, such as zinc. In this context, we investigate if amoeba cells are able to modulate zinc homeostasis during the interaction with C. gattii. Phagocytosis and intracellular replications (IPR) analysis performed through the interaction between amoebae and wild-type (WT) and mutant for the ZIP1 gene (zip1Δ) strains of C. gattii. The mutant is unable to grow in absence of zinc. We found that zip1Δ strain is more readily engulfed by A. castellanii cells compared to WT. In addition, IPR analysis showed that the antifungal activity of such host cells was more effective against the mutant cells. However, the mutant strain survival was increased when additional extracellular zinc (10 M) was added to the interaction medium. This data suggests that engulfed cryptococcal cells might have been experiencing a deprivation of zinc inside the phagosome. To further evaluate alterations of zinc transporters in host cells due to cryptococcal infection, RT-qPCR analysis was performed for the ZIP and ZnT zinc transporter families. An intense modulation of some genes was found after 3 and 24 hours’ post-infection. Furthermore, flow cytometry analysis showed that free zinc levels from amoebae are reduced by the cryptococcal presence. These results indicate that amoebae are able to modulate zinc availability to harm the pathogen.

Zinc (Zn) is an essential micronutrient for the growth and development of all organisms. Zinc deficiency is a widespread micronutrient disorder worldwide, which reduces crop yields and the nutritive value of the grain. Understanding the process of zinc absorption and translocation in crop is essential for this purpose. Zinc is taken up by plants and translocated within plants through high-affinity zinc transporter proteins embedded in the plasma membrane. The Zn transporters are induced under Zn deficiency, and it is speculated that the expression levels of some of zinc transporters are critical for improved tolerance to low zinc. A number of Zn transporters have been cloned from higher plants including rice and Arabidopsis, but little has been done in barley and wheat. This project aims to investigate genes involveld in zinc efficiency mechanism by complementation analysis in yeast, which is double mutant of zinc-transporters, using cDNA expression library from a most zinc efficient barley cultivar, Tokak-157.

Cryptococcus gattii é um dos principais agentes de infecção oportunista em todo o mundo. Esse fungo está presente no meio ambiente e, por isso, pode infectar diversos hospedeiros, inclusive seres humanos, nematóides e células ameboides. Acanthamoeba spp. são protozoários de vida livre que fagocitam diversos organismos, especialmente bactérias e fungos. Apesar de macrófagos e amebas serem evolutivamente distantes, eles compartilham diversas etapas comuns no processo de fagocitose e eliminação do patógeno. Além disso, existem teorias de que amebas e macrófagos possuem um ancestral comum. Para averiguar se essas duas células fagocíticas apresentam estratégias antifúngicas similares, nós analisamos o mecanismo de imunidade nutricional. Essa estratégia imunológica reduz a disponibilidade de nutrientes essenciais para o patógeno, inclusive metais de transição como o zinco. Neste trabalho, nós analisamos se há modulação da homeostase de zinco em Acanthamoeba castellanii durante sua interação com C. gattii. Testes de fagocitose e taxa de replicação intracelular (IPR) realizados através da interação de amebas com a linhagem selvagem (WT) e mutante do gene ZIP1 de C. gattii. O mutante utilizado (zip1Δ) é caracterizado pela sua incapacidade de crescer sem a presença de zinco. Nós observamos que a linhagem mutante foi mais fagocitada por células de A. castellanii comparado com WT. Também, o teste de IPR mostrou que a atividade antifúngica das células hospedeiras apresentou-se mais efetiva contra as células mutantes. Entretanto, a sobrevivência de zip1Δ foi maior quando zinco extracelular (10 M) foi adicionado ao meio de interação. Esses resultados sugerem que as células criptocócicas internalizadas podem estar sofrendo uma privação da disponibilidade de zinco no interior do fagossomo. Para analisar alterações nos transportadores de zinco das células hospedeiras durante sua interação com C. gattii, análises de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas para os transportadores de zinco das famílias ZIP e ZnT. Uma intensa modulação de alguns genes foi observado após 3 e 24 horas pós-infecção. Além disso, análises de citometria de fluxo mostraram que os níveis de zinco livre das amebas estavam reduzidos devido a presença do fungo. Esses resultados sugerem que amebas podem modular a disponibilidade de zinco, afim de prejudicar o patógeno. / Cryptococcus gattii is one of the most important agents of opportunistic infections worldwide. They are found in the environment, where it can interact with different host types, including humans, nematodes and amoebic cells. Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that basically feed on bacteria and yeast through phagocytosis. Macrophages and amoebae, although evolutionarily distant, share conserved mechanisms related to steps of phagocytosis and microbial killing. In addition, it has been hypothesized that amoeba and macrophage have a common ancestor. To investigate if there are similar antifungal strategies between both cellular types, we analyzed the nutritional immunity mechanism. It is a process defined as a reduction of essential nutrients availability to the pathogen, such as zinc. In this context, we investigate if amoeba cells are able to modulate zinc homeostasis during the interaction with C. gattii. Phagocytosis and intracellular replications (IPR) analysis performed through the interaction between amoebae and wild-type (WT) and mutant for the ZIP1 gene (zip1Δ) strains of C. gattii. The mutant is unable to grow in absence of zinc. We found that zip1Δ strain is more readily engulfed by A. castellanii cells compared to WT. In addition, IPR analysis showed that the antifungal activity of such host cells was more effective against the mutant cells. However, the mutant strain survival was increased when additional extracellular zinc (10 M) was added to the interaction medium. This data suggests that engulfed cryptococcal cells might have been experiencing a deprivation of zinc inside the phagosome. To further evaluate alterations of zinc transporters in host cells due to cryptococcal infection, RT-qPCR analysis was performed for the ZIP and ZnT zinc transporter families. An intense modulation of some genes was found after 3 and 24 hours’ post-infection. Furthermore, flow cytometry analysis showed that free zinc levels from amoebae are reduced by the cryptococcal presence. These results indicate that amoebae are able to modulate zinc availability to harm the pathogen.

Cryptococcus gattii é um dos principais agentes de infecção oportunista em todo o mundo. Esse fungo está presente no meio ambiente e, por isso, pode infectar diversos hospedeiros, inclusive seres humanos, nematóides e células ameboides. Acanthamoeba spp. são protozoários de vida livre que fagocitam diversos organismos, especialmente bactérias e fungos. Apesar de macrófagos e amebas serem evolutivamente distantes, eles compartilham diversas etapas comuns no processo de fagocitose e eliminação do patógeno. Além disso, existem teorias de que amebas e macrófagos possuem um ancestral comum. Para averiguar se essas duas células fagocíticas apresentam estratégias antifúngicas similares, nós analisamos o mecanismo de imunidade nutricional. Essa estratégia imunológica reduz a disponibilidade de nutrientes essenciais para o patógeno, inclusive metais de transição como o zinco. Neste trabalho, nós analisamos se há modulação da homeostase de zinco em Acanthamoeba castellanii durante sua interação com C. gattii. Testes de fagocitose e taxa de replicação intracelular (IPR) realizados através da interação de amebas com a linhagem selvagem (WT) e mutante do gene ZIP1 de C. gattii. O mutante utilizado (zip1Δ) é caracterizado pela sua incapacidade de crescer sem a presença de zinco. Nós observamos que a linhagem mutante foi mais fagocitada por células de A. castellanii comparado com WT. Também, o teste de IPR mostrou que a atividade antifúngica das células hospedeiras apresentou-se mais efetiva contra as células mutantes. Entretanto, a sobrevivência de zip1Δ foi maior quando zinco extracelular (10 M) foi adicionado ao meio de interação. Esses resultados sugerem que as células criptocócicas internalizadas podem estar sofrendo uma privação da disponibilidade de zinco no interior do fagossomo. Para analisar alterações nos transportadores de zinco das células hospedeiras durante sua interação com C. gattii, análises de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas para os transportadores de zinco das famílias ZIP e ZnT. Uma intensa modulação de alguns genes foi observado após 3 e 24 horas pós-infecção. Além disso, análises de citometria de fluxo mostraram que os níveis de zinco livre das amebas estavam reduzidos devido a presença do fungo. Esses resultados sugerem que amebas podem modular a disponibilidade de zinco, afim de prejudicar o patógeno. / Cryptococcus gattii is one of the most important agents of opportunistic infections worldwide. They are found in the environment, where it can interact with different host types, including humans, nematodes and amoebic cells. Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that basically feed on bacteria and yeast through phagocytosis. Macrophages and amoebae, although evolutionarily distant, share conserved mechanisms related to steps of phagocytosis and microbial killing. In addition, it has been hypothesized that amoeba and macrophage have a common ancestor. To investigate if there are similar antifungal strategies between both cellular types, we analyzed the nutritional immunity mechanism. It is a process defined as a reduction of essential nutrients availability to the pathogen, such as zinc. In this context, we investigate if amoeba cells are able to modulate zinc homeostasis during the interaction with C. gattii. Phagocytosis and intracellular replications (IPR) analysis performed through the interaction between amoebae and wild-type (WT) and mutant for the ZIP1 gene (zip1Δ) strains of C. gattii. The mutant is unable to grow in absence of zinc. We found that zip1Δ strain is more readily engulfed by A. castellanii cells compared to WT. In addition, IPR analysis showed that the antifungal activity of such host cells was more effective against the mutant cells. However, the mutant strain survival was increased when additional extracellular zinc (10 M) was added to the interaction medium. This data suggests that engulfed cryptococcal cells might have been experiencing a deprivation of zinc inside the phagosome. To further evaluate alterations of zinc transporters in host cells due to cryptococcal infection, RT-qPCR analysis was performed for the ZIP and ZnT zinc transporter families. An intense modulation of some genes was found after 3 and 24 hours’ post-infection. Furthermore, flow cytometry analysis showed that free zinc levels from amoebae are reduced by the cryptococcal presence. These results indicate that amoebae are able to modulate zinc availability to harm the pathogen.

A deficiência de zinco é considerada uma das deficiências nutricionais de maior importância epidemiológica, com grandes repercussões no contexto da saúde pública em todo o mundo. Avanços metodológicos na avaliação de aspectos moleculares constituem uma nova ferramenta para a investigação do estado nutricional dos indivíduos relativo ao zinco, por meio da avaliação da expressão gênica das proteínas transportadoras, destacando-se o ZnT1 (SLC30A1) e ZIP4 (SLC39A4), envolvidos com a manutenção da homeostase corporal do mineral. O objetivo desse trabalho foi avaliar o estado nutricional relativo ao zinco de crianças e sua relação com a expressão gênica destes transportadores. Para isso foram avaliadas 139 crianças com idade entre 32 e 76 meses matriculadas em creches da cidade de Aracaju, Sergipe. De acordo com a avaliação antropométrica, apenas 3,6% das crianças apresentaram déficit de estatura para idade e peso para idade, enquanto 27,3% delas apresentaram sobrepeso e obesidade. A deficiência de zinco plasmático foi observada em 26,6% das crianças, enquanto no eritrócito 99,3% delas encontravam-se abaixo do ponto de corte estabelecido. A análise da expressão gênica das proteínas transportadoras ZnT1 e ZIP4 apresentou relação significativa com o estado nutricional das crianças quanto ao zinco. A expressão do mRNA ZnT1 foi maior entre as crianças com deficiência, enquanto do mRNA ZIP4 foi menor. Não foram observadas relações entre o consumo de zinco e a expressão gênica. Conclui-se que a população estudada apresenta risco de deficiência em zinco, apresentando relação com a expressão gênica das proteínas transportadoras ZnT1 e ZIP4, reforçando a existência de uma regulação da absorção do mineral de acordo com o estado nutricional do indivíduo, indicando que esta análise pode ser útil na avaliação de intervenções dietéticas. / Zinc deficiency is regarded as one of the nutritional deficiencies of greatest epidemiological importance, with major repercussions in the context of public health worldwide. Methodological advances in evaluation of molecular aspects constitute a new tool for investigating the zinc nutritional status of individuals, by assessing the gene expression of transporter proteins, highlighting the ZnT1 (SLC30A1) and ZIP4 (SLC39A4), involved in maintaining body homeostasis of this mineral. This study aimed to evaluate the zinc nutritional status of children and its relation to gene expression of these transporters. Were evaluated 139 children aged between 32 and 76 months attending daycare centers in the city of Aracaju, Sergipe. According to anthropometric measures, only 3.6% of children had deficit height for age and weight for age, while 27.3% of them were overweight and obese. The plasma zinc deficiency was observed in 26.6% of children, while in erythrocytes 99.3% of them were below the established cutoff point. The ZnT1 and ZIP4 gene expression analysis showed a significant relationship with the zinc nutritional status of children. The mRNA ZnT1 expression was higher among children with zinc deficiency, while mRNA ZIP4 was lower. There was no relationship between the consumption of zinc and gene expression. In conclusion, the evaluated population is at risk for zinc deficiency, showing significant relationship with the gene expression of transporter proteins ZnT1 and ZIP4, reinforcing the existence of a regulation of the absorption of the mineral according to the individual\'s nutritional status, indicating that this analysis can be useful in evaluating dietary interventions.

A deficiência de zinco é considerada uma das deficiências nutricionais de maior importância epidemiológica, com grandes repercussões no contexto da saúde pública em todo o mundo. Avanços metodológicos na avaliação de aspectos moleculares constituem uma nova ferramenta para a investigação do estado nutricional dos indivíduos relativo ao zinco, por meio da avaliação da expressão gênica das proteínas transportadoras, destacando-se o ZnT1 (SLC30A1) e ZIP4 (SLC39A4), envolvidos com a manutenção da homeostase corporal do mineral. O objetivo desse trabalho foi avaliar o estado nutricional relativo ao zinco de crianças e sua relação com a expressão gênica destes transportadores. Para isso foram avaliadas 139 crianças com idade entre 32 e 76 meses matriculadas em creches da cidade de Aracaju, Sergipe. De acordo com a avaliação antropométrica, apenas 3,6% das crianças apresentaram déficit de estatura para idade e peso para idade, enquanto 27,3% delas apresentaram sobrepeso e obesidade. A deficiência de zinco plasmático foi observada em 26,6% das crianças, enquanto no eritrócito 99,3% delas encontravam-se abaixo do ponto de corte estabelecido. A análise da expressão gênica das proteínas transportadoras ZnT1 e ZIP4 apresentou relação significativa com o estado nutricional das crianças quanto ao zinco. A expressão do mRNA ZnT1 foi maior entre as crianças com deficiência, enquanto do mRNA ZIP4 foi menor. Não foram observadas relações entre o consumo de zinco e a expressão gênica. Conclui-se que a população estudada apresenta risco de deficiência em zinco, apresentando relação com a expressão gênica das proteínas transportadoras ZnT1 e ZIP4, reforçando a existência de uma regulação da absorção do mineral de acordo com o estado nutricional do indivíduo, indicando que esta análise pode ser útil na avaliação de intervenções dietéticas. / Zinc deficiency is regarded as one of the nutritional deficiencies of greatest epidemiological importance, with major repercussions in the context of public health worldwide. Methodological advances in evaluation of molecular aspects constitute a new tool for investigating the zinc nutritional status of individuals, by assessing the gene expression of transporter proteins, highlighting the ZnT1 (SLC30A1) and ZIP4 (SLC39A4), involved in maintaining body homeostasis of this mineral. This study aimed to evaluate the zinc nutritional status of children and its relation to gene expression of these transporters. Were evaluated 139 children aged between 32 and 76 months attending daycare centers in the city of Aracaju, Sergipe. According to anthropometric measures, only 3.6% of children had deficit height for age and weight for age, while 27.3% of them were overweight and obese. The plasma zinc deficiency was observed in 26.6% of children, while in erythrocytes 99.3% of them were below the established cutoff point. The ZnT1 and ZIP4 gene expression analysis showed a significant relationship with the zinc nutritional status of children. The mRNA ZnT1 expression was higher among children with zinc deficiency, while mRNA ZIP4 was lower. There was no relationship between the consumption of zinc and gene expression. In conclusion, the evaluated population is at risk for zinc deficiency, showing significant relationship with the gene expression of transporter proteins ZnT1 and ZIP4, reinforcing the existence of a regulation of the absorption of the mineral according to the individual\'s nutritional status, indicating that this analysis can be useful in evaluating dietary interventions.