EVANGELISTA, Antonio José de Jesus. Efeito do bloqueio das proteínas hsp90 sobre a sensibilidade a antifúngicos e produção de fatores de virulência no complexo cryptococcus neoformans/C. Gattii. 90 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas)- Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Eliene Nascimento (elienegvn@hotmail.com) on 2015-10-26T16:23:52Z
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Previous issue date: 2015 / Cryptococcus neoformans species Complex comprises the main agents of cryptococcosis, an important systemic mycosis of nature and opportunistic. These species are capable of expressing multiple virulence factors that contribute to the development of resistance to antifungal therapeutic use. Research seeking new effective therapy measures are necessary. Heat shock proteins (Hsp) have been shown to be a promising molecular target for medical treatment of various diseases such as various forms of cancer and atherosclerosis. Studies have demonstrated that the expression of these chaperonins is also required for the maintenance of cellular homeostasis in different fungal pathogens. From this perspective, this study aimed to investigate the effect of blocking the protein Hsp90 front of sensitivity to antifungal agents in vitro planktonic cells and sessile, production of virulence factors in vitro and in vivo virulence in Cryptococcus neoformans species Complex. Therefore, the action of yeast Hsp90 protein was blocked with radicicol drug - an antibiotic capable of inhibiting the ATPase activity of Hsp90 - and then the cultures were evaluated for in vitro susceptibility to antifungal agents for therapeutic use in planktonic cells and associated in biofilms. We also assessed the effect of inactivation of Hsp90 on the production of virulence factors capsule, melanin and proteases. In addition, the in vivo virulence was investigated in a model of experimental infection using the nematode Caenorhabditis elegans. The results revealed that radicicol inhibited the growth of planktonic cells Cryptococcus spp. (n=12) with values of minimum inhibitory concentration (MIC) ranging from 0.5 to 2 μg/mL. We observed synergy between pharmacological and radicicol azoles. Furthermore, blockade of Hsp90 potentiated the effect of in vitro antifungal agents, particularly for the fluconazole and itraconazole, which MIC values were reduced by up to 64 times the face of isolated cells (n=12). Although the blockade of Hsp90 by isolated radicicol was not able to inhibit biofilm formation and biofilm formed of Cryptococcus spp. (n=12) (p>0.05), the inactivation of Hsp90 potentiated the effect of amphotericin B, azoles, especially fluconazole, when tested in combination with radicicol (p<0.05). Moreover, blockade of Hsp90 significantly reduced the volume of capsular Cryptococcus spp. (n=4) (p<0.05). However, no difference was observed in production of melanin by radicicol treated cells (n=4) (p>0.05) as well as the production of protease by strains of Cryptococcus spp. (n=4) (p>0.05). By contrast, inactivation of Hsp90 decreased virulence Cryptococcus spp. in vitro and in vivo in C. elegans (p<0.0001) as well as maximize the effect of fluconazole in vitro and in vivo. Therefore, Hsp90 is an important target for the development of antifungal strategies. However, further studies are needed to better understand the role of Hsp90 in fungal pathogens of the genus Cryptococcus spp. / O Complexo Cryptococcus neoformans/C. gattii compreende os principais agentes da criptococose, uma importante micose de natureza sistêmica e caráter oportunista. Essas espécies são capazes de expressar múltiplos fatores de virulência que contribuem para o surgimento de resistência aos antifúngicos de uso terapêutico. Pesquisas que buscam novas medidas eficazes de terapia são necessárias. Proteínas do choque térmico (Hsp) têm se demonstrado um alvo molecular promissor em área médica para o tratamento de diversas doenças, tais como diferentes tipos de câncer e aterosclerose. Estudos demonstram que a expressão dessas chaperoninas também é necessária para a manutenção da homeostase celular em diferentes patógenos fúngicos. Nessa perspectiva, o presente estudo teve como objetivo investigar o efeito do bloqueio das proteínas Hsp90 frente à sensibilidade a antifúngicos in vitro em células planctônicas e sésseis, produção de fatores de virulência in vitro e virulência in vivo no Complexo Cryptococcus neoformans/C. gattii. Para tanto, a ação das proteínas Hsp90 fúngicas foi bloqueada com o fármaco radicicol – um antibiótico capaz de inibir a atividade ATPásica das Hsp90 – e, em seguida, as culturas foram avaliadas quanto à sensibilidade in vitro a antifúngicos de uso terapêutico em células planctônicas e associadas em biofilmes. Também foi avaliado o efeito da inativação das Hsp90 sobre a produção dos fatores de virulência cápsula, melanina e proteases. Além disso, a virulência in vivo foi investigada em modelo de infecção experimental utilizando o nematódeo Caenorhabditis elegans. Os resultados revelaram que o radicicol inibiu o crescimento das células planctônicas de Cryptococcus spp. (n=12), com valores de concentração inibitória mínima (CIM) que variaram de 0,5 – 2 μg/mL. Observou-se sinergismo farmacológico entre o radicicol e os azólicos. Ademais, o bloqueio das Hsp90 potencializou o efeito dos antifúngicos in vitro, sobretudo para o fluconazol e o itraconazol, os quais tiveram os valores de CIM reduzidos em até 64 vezes frente às células isoladas (n=12). Embora o bloqueio das Hsp90 pelo radicicol isolado não tenha sido capaz de inibir a formação de biofilme e biofilme formado de Cryptococcus spp. (n=12) (p>0,05), a inativação das Hsp90 potencializou o efeito da anfotericina B e derivados azólicos, sobretudo o fluconazol, quando testados em combinação com o radicicol (p<0,05). Além disso, o bloqueio das Hsp90 reduziu significativamente o volume capsular de Cryptococcus spp. (n=4) (p<0,05). Porém, não observou-se diferença na produção de melanina por células tratadas com o radicicol (n=4) (p>0,05) assim como na produção de proteases pelas cepas de Cryptococcus spp. (n=4) (p>0,05). Em contrapartida, a inativação das Hsp90 diminuiu a virulência de Cryptococcus spp. in vitro e in vivo em C. elegans (p<0,0001) além de potencializar o efeito do fluconazol in vitro e in vivo. Portanto, as Hsp90 são um importante alvo para o desenvolvimento de estratégias antifúngicas. Todavia, estudos mais aprofundados são necessários para melhor compreender o papel das Hsp90 nos patógenos fúngicos do gênero Cryptococcus spp.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/13763 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Evangelista, Antonio José de Jesus |
| Contributors | Cordeiro, Rossana de Aguiar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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