Fonsecaea pedrosoi infection induces differential modulation of costimulatory molecules and cytokines in monocytes from patients with severe and mild forms of chromoblastomycosis

The host defense mechanism in chromoblastomycosis has not been thoroughly investigated. It has been suggested that cell- mediated immunity in patients with long- standing chromoblastomycosis is somehow impaired. As a result, these individuals became unable to develop an efficient immune reaction. Many studies have shown that monocyte- derived macrophages exhibit critical activities in immunity to microorganisms. Moreover, the ability of cells from the monocytic lineage to process and present antigens, to produce cytokines, and to provide costimulatory signals confirms their pivotal role in the initiation of specific immune responses. In the present study, it was observed that monocytes from patients with a severe form of disease had a higher production of IL- 10 and a lower expression of HLA- DR and costimulatory molecules when stimulated with specific antigen or LPS. Immune modulation with recombinant IL- 12 or anti- IL- 10 can restore the antigen- specific Th1- type immune response in chromoblastomycosis patients by up- regulating HLA- DR and costimulatory molecules in monocytes. Therefore, our data show that monocytes from patients with different clinical forms of chromoblastomycosis present distinct phenotypic and functional profiles. This observation suggests possible mechanisms that control the T cell response and influence their role in the development of pathology.

Isolation of Fonsecaea pedrosoi from thorns of Mimosa pudica, a probable natural source of chromoblastomycosis

Este trabalho demonstra o isolamento de Fonsecaea pedrosoi de espinhos da planta Mimosa pudica L., a partir do local de suposta infecção identificado pela paciente infectada. O diagnóstico clínico de cromoblastomicose foi estabelecido pelo achado de corpos fumagóides no exame microscópico direto e pelas culturas de F. pedrosoi do material obtido da lesão da paciente. A mesma espécie foi isolada da paciente e da planta. A microscopia eletrônica de transmissão da superfície dos espinhos evidenciou a disposição conidial característica de F. pedrosoi. Estes dados indicam que a planta M. pudica deve ser uma fonte natural de infecção do fungo F. pedrosoi.

Análise da interação in vitro entre Fonsecaea pedrosoi e macrofagos peritoneais de camundongos C57/BL6 e BALB/c

A cromoblastomicose e uma infeccao subcutanea cronica, granulomatosa, causada pela implantacao traumatica de diversas especies de fungos demaceos, sendo Fonsecaea pedrosoi o principal agente etiologico. O Brasil possui a segunda maior prevalencia mundial da doenca, sendo o estado do Para a maior area endemica. Histologicamente, a cromomicose e caracterizada pela presenca de celulas gigantes, onde podem ser observadas celulas escleroticas fagocitadas por macrofagos. O objetivo do presente estudo foi analisar os diferentes aspectos da interacao de macrofagos peritoneais de camundongos BALB/c e C57/BL6 com conidios ou celulas escleroticas de F. pedrosoi, determinando os indices de infeccao, fagocitose e fusao celular. Os resultados mostraram indices de fagocitose e infeccao maiores em conidios do que em celulas escleroticas para BALB/c (p<0.05), ocorrendo efeito inverso no indice de fusao, com a formacao de celulas gigantes do tipo Langhans na interacao com celulas escleroticas e celulas gigantes do tipo corpo estranho na interacao com conidios. Os macrofagos de BALB/c em interacao com conidios produziram mais TNF-α que o controle nos tempos de 3 a 72h; e mais IL-10 apos 3h. Macrofagos interagindo com celulas escleroticas produziram mais TNF-α que o controle nos tempos de 1h e 3h; e a quantidade de IL- 10 foi maior apos 72h de interacao. No co-cultivo de macrofagos de C57/BL6 com conidios observou-se a presenca de vacuolos aumentados apos 24h, enquanto na interacao com celulas escleroticas, os macrofagos se desprenderam da laminula nos tempos posteriores a 24 h. A quantidade de TNF-α e maior na interacao de conidios comparado ao controle em 1 e 72 h; e a quantidade de IL-10, no tempo de 48h. Ja na interacao com celulas escleroticas, apenas a quantidade de IL-10 diferiu do controle, sendo maior nos tempos de 1 a 48h. Estes dados sugerem que a resposta e macrofagos ao fungo e diferente entre os camundongos de BALB/c e C57/BL6, diferindo tambem a resposta de um mesmo tipo de macrofago para cada forma fungica, sendo as celulas escleroticas aparentemente mais imunogenicas que os conidios.

Análise morfológica in vitro da ação de antifúngicos em cepas de Fonsecaea pedrosoi

A cromoblatomicose (CBM) é uma doença causada por implantação transcutânea de várias espécies de fungos melanizados. O estado do Pará é a principal área endêmica do país, sendo Fonsecaea pedrosoi o principal agente etiológico. O tratamento desta doença não é padronizado e diversas formas de intervenção são relatadas na literatura. Por outro lado, os testes de susceptibilidade in vitro aos fármacos antifúngicos podem ajudar na escolha do esquema terapêutico e na identificação de cepas resistentes. Este trabalho tem como objetivo avaliar a susceptibilidade in vitro ao itraconazol (ITZ), ao cetoconazol, (CTZ), ao fluconazol (FCZ) e a terbinafina (TBF) em 20 isolados clínicos de Fonsecaea pedrosoi, bem como as possíveis alterações morfológicas induzidas por ITZ ou TBF na Concentração Inibitória Mínima (CIM) e em altas concentrações. Os testes de susceptibilidade foram conduzidos de acordo com as recomendações do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, documento M38-A2). As concentrações finais de ITZ, TBF e CTZ em cada teste variaram de 16 a 0.03 μg/mL e de 64 a 0.125 μg/mL para o FCZ. A CIM para cada fármaco utilizado foi obtida após cinco dias de incubação a 30°C, sendo definida como a mínima concentração do fármaco capaz de reduzir em 100% o crescimento visual do fungo quando comparado com o grupo controle. O ITZ demonstrou ser o fármaco mais efetivo in vitro contra conídios de F. pedrosoi (CIM ₉₀= 1μg/mL). A TBF apresentou baixa atividade in vitro, com 70% das cepas apresentando CIM ≥ 0.5 μg/mL. Quando se analisa morfologicamente os conídios tratados com a CIM para ITZ observa-se um aumento no diâmetro celular, a presença de conídios em processo de divisão e formação de pequenas cadeias. Na maior concentração do teste de susceptibilidade (16 μg/mL) observou-se a irregularidade no contorno celular, o desprendimento de material pigmentado da parede celular e a vacuolização. Em 32 μg/mL e 64 μg/mL notou-se a ruptura da parede celular e conídos amorfos. Não foram observadas - em nenhuma das concentrações analisadas - alterações morfológicas significativas induzidas pela TBF. Além disso, a 5-Fluorocitosina (5-FC) e o FCZ não impediram o crescimento dos conídios, mesmo em altas concentrações. No entanto, alterações ultraestruturais foram notadas após tratamento com 5-FC 64 μg/mL. Portanto, sugere-se um comportamento morfológico diferente de conídios frente ao ITZ ou TBF durante os testes de susceptibilidade in vitro. Em síntese, dentre os fármacos estudados, ITZ apresentou a melhor atividade antifúngica in vitro, enquanto a 5-FC somente provocou alterações estruturais em hifas e conídios na mais alta concentração utilizada no estudo.

O papel do inflamassoma na infecção induzida pelas formas saprofíticas do fungo Fonsecaea pedrosoi

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2016.

Proteins and Peptidases from Conidia and Mycelia of Scedosporium apiospermum Strain HLPB

The conidia-mycelia transformation is an essential step during the life cycle of the fungal human pathogens of the Pseudallescheria boydii complex. In the present study, we have analyzed the protein and peptidase profiles in two distinct morphological stages, conidia and mycelia, of Scedosporium apiospermum sensu stricto. Proteins synthesized by the mycelia, migrating at the ranges of 62-48 and 22-18 kDa, were not detected from the conidial extract. Conidia produced a single cellular peptidase of 28 kDa able to digest copolymerized albumin, while mycelia yielded 6 distinct peptidases ranging from 90 to 28 kDa. All proteolytic enzymes were active at acidic pH and fully inhibited by 1,10-phenanthroline, characterizing these activities as metallo-type peptidases. Quantitative peptidase assay, using soluble albumin, showed a high metallopeptidase production in mycelial cells in comparison with conidia. The regulated expression of proteins and peptidases in different morphological stages of S. apiospermum represents a potential target for isolation of stage-specific markers for biochemical and immunological analysis.

In Vitro Activity of the Antifungal Plant Defensin RsAFP2 against Candida Isolates and Its In Vivo Efficacy in Prophylactic Murine Models of Candidiasis

We show that RsAFP2, a plant defensin that interacts with fungal glucosylceramides, is active against Candida albicans, inhibits to a lesser extent other Candida species, and is nontoxic to mammalian cells. Moreover, glucosylceramide levels in Candida species correlate with RsAFP2 sensitivity. We found RsAFP2 prophylactically effective against murine candidiasis.

Melanin as a virulence factor of Paracoccidioides brasiliensis and other dimorphic pathogenic fungi: a minireview

Melanin pigments are substances produced by a broad variety of pathogenic microorganisms, including bacteria, fungi, and helminths. Microbes predominantly produce melanin pigment via tyrosinases, laccases, catecholases, and the polyketide synthase pathway. In fungi, melanin is deposited in the cell wall and cytoplasm, and melanin particles (""ghosts"") can be isolated from these fungi that have the same size and shape of the original cells. Melanin has been reported in several human pathogenic dimorphic fungi including Paracoccidioides brasiliensis, Sporothrix schenckii, Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis, and Coccidioides posadasii. Melanization appears to contribute to virulence by reducing the susceptibility of melanized fungi to host defense mechanisms and antifungal drugs.

Metallopeptidase inhibitors arrest vital biological processes in the fungal pathogen Scedosporium apiospermum

P>Scedosporium apiospermum is an emerging agent of opportunistic mycoses in humans. Previously, we showed that mycelia of S. apiospermum secreted metallopeptidases which were directly linked to the destruction of key host proteins. In this study, we analysed the effect of metallopeptidase inhibitors on S. apiospermum development. As germination of inhaled conidia is a crucial event in the infectious process of S. apiospermum, we studied the morphological transformation induced by the incubation of conidia in Sabouraud-dextrose medium at 37 degrees C. After 6 h, some conidia presented a small projection resembling a germ-tube. A significant increase, around sixfold, in the germ-tube length was found after 12 h, and hyphae were exclusively observed after 24 h. Three distinct metallopeptidase inhibitors were able to arrest the transformation of conidia into hyphae in different ways; for instance, 1,10-phenanthroline (PHEN) completely blocked this process at 10 mu mol l-1, while ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) and ethylene glycol-bis (beta-aminoethyl ether; EGTA) only partially inhibited the differentiation at up to 10 mmol l-1. EGTA did not promote any significant reduction in the conidial growth, while PHEN and EDTA, both at 10 mmol l-1, inhibited the proliferation around 100% and 65%, respectively. The secretion of polypeptides into the extracellular environment and the metallopeptidase activity secreted by mycelia were completely inhibited by PHEN. These findings suggest that metallo-type enzymes could be potential targets for future therapeutic interventions against S. apiospermum.

Environmental isolation of black yeast-like fungi involved in human infection

The present study focuses on potential agents of chromoblastomycosis and other endemic diseases in the state of Paraná, Southern Brazil. Using a highly selective protocol for chaetothyrialean black yeasts and relatives, environmental samples from the living area of symptomatic patients were analysed. Additional strains were isolated from creosote-treated wood and hydrocarbon-polluted environments, as such polluted sites have been supposed to enhance black yeast prevalence. Isolates showed morphologies compatible with the traditional etiological agents of chromoblastomycosis, e.g. Fonsecaea pedrosoi and Phialophora verrucosa, and of agents of subcutaneous or systemic infections like Cladophialophora bantiana and Exophiala jeanselmei. Some agents of mild disease were indeed encountered. However, molecular analysis proved that most environmental strains differed from known etiologic agents of pronounced disease syndromes: they belonged to the same order, but mostly were undescribed species. Agents of chromoblastomycosis and systemic disease thus far are prevalent on the human host. The hydrocarbon-polluted environments yielded yet another spectrum of chaetothyrialean fungi. These observations are of great relevance because they allow us to distinguish between categories of opportunists, indicating possible differences in pathogenicity and virulence.

Clinical, epidemiological and mycological report on 65 patients from the Eastern Amazon region with chromoblastomycosis

FUNDAMENTOS: A cromoblastomicose é uma infecção fúngica crônica, causada por fungos da família Dematiaceae, sendo Fonsecaea pedrosoi a mais comum, segundo vários estudos. É mais frequente em países tropicais e o estado do Pará possui grande casuística mundial. A doença é de difícil tratamento e apresenta recorrência frequente. OBJETIVOS: Descrever os aspectos epidemiológicos, micológicos e formas clínicas dos casos de cromoblastomicose procedentes do estado do Pará - Brasil. MÉTODOS: Foram realizados exames micológicos (direto, cultura e microcultivo) e observação clinicoepidemiológica em 65 pacientes do Serviço de Dermatologia da Universidade Federal do Pará, atendidos no período de 2000 a 2007. Empregou-se a classificação clínica proposta por Carrión em 1950. RESULTADOS: Os pacientes eram, em sua maioria, homens (93,8%), lavradores (89,2%), faixa etária entre 45-55 anos, com predominância de lesões verruciformes (55,4%), localizadas principalmente nos membros inferiores (81,5%). A maioria dos casos pesquisados (61,5%) apresentou um longo tempo de doença, com uma média de 11 anos. O exame micológico direto foi realizado em 86,2% (n=56) dos pacientes; destes, 96,4% (n=54) apresentaram resultado positivo. Foram realizados cultura e microcultivo in vitro de 47 pacientes com exame micológico positivo e os resultados mostraram o Fonsecaea pedrosoi como único agente etiológico identificado nesta amostra. CONCLUSÃO: Este estudo mostrou o quanto a cromoblastomicose ainda compromete a qualidade de vida da população local, principalmente a de indivíduos que trabalham em lavouras, cursando com evolução crônica e sem tratamento eficaz. Observa-se a importância de dar continuidade a este estudo, o que poderá proporcionar novas contribuições clínicas ou epidemiológicas.