Interaction between Candida albicans and Pseudomonas aeruginosa

Fungal pathogen Candida albicans causes serious nosocomial infections in patients, in part, due to formation of drug-resistant biofilms. Protein kinases (PK) and transcription factors (TF) mediate signal transduction and transcription of proteins involved in biofilm development. To discover biofilm-related PKs, a collection of 63 C. albicans PK mutants was screened twice independently with microtiter plate-based biofilm assay (XTT). Thirty-eight (60%) mutants showed different degrees of biofilm impairment with the poor biofilm formers additionally possessing filamentation defects. Most of these genes were already known to encode proteins associated with Candida morphology and biofilms but VPS15, PKH3, PGA43, IME2 and CEX1, were firstly associated with both processes in this study. Previous studies of Holcombe et al. (2010) had shown that bacterial pathogen, Pseudomonas aeruginosa can impair C. albicans filamentation and biofilm development. To investigate their interaction, the good biofilm former PK mutants of C. albicans were assessed for their response to P. aeruginosa supernatants derived from two strains, wildtype PAO1 and homoserine lactone (HSL)-free mutant ΔQS, without finding any nonresponsive mutants. This suggested that none of the PKs in this study was implicated in Candida-Pseudomonas signaling. To screen promoter sequences for overrepresented TFs across C. albicans gene sets significantly up/downregulated in presence of bacterial supernatants from Holcombe et al. (2010) study, TFbsST database was created online. The TFbsST database integrates experimentally verified TFs of Candida to analyse promoter sequences for TF binding sites. In silico studies predicted that Efg1p was overrepresented in C. albicans and C. parapsilosis RBT family genes.

Étude structure-fonction des transporteurs ABC de Candida albicans impliqués dans la résistance aux agents antifongiques

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Relation entre la commutation phénotypique de Candida albicans et la stomatite prothétique

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Aislamiento e identificación de Candida albicans de la cavidad oral, mediante el uso del Agar cromogénico en la población interna del Asilo San Antonio y Casa de la Misericordia de la ciudad de San Miguel

La investigación se realizó en la población con los adultos mayores del Asilo San Antonio y Casa de la Misericordia de la Ciudad de San Miguel, en el período de Junio a Julio de 2015. El Objetivo de la investigación fue aislar e identificar Candida albicans en muestras de la cavidad oral, mediante el uso del agar cromogénico de la población interna del Asilo San Antonio y Casa de la Misericordia de la Ciudad de San Miguel. El diseño metodológico es de tipo descriptivo, prospectivo, transversal, y de laboratorio, para el cual se tomaron 61 muestras de la cavidad oral de los internos en el Asilo San Antonio y Casa de la Misericordia de la Ciudad de San Miguel a través de un hisopado bucal con el que se realizó un examen directo al fresco con Solución Salina estéril al 0.85% en la búsqueda de levaduras; posteriormente se procedió a sembrar en el agar cromogénico Brilliance Candida, para observar el crecimiento de colonias verdes, las cuales indican la presencia de Candida albicans, como agente causal de Candidiasis oral. Resultados: De las 61 muestras procesadas a 26 se les aisló e identificó Candida albicas con un porcentaje de 42.7%. De los 22 adultos mayores que presentaban lesiones sugestivas a candidiasis oral a 20 se les aisló e identificó Candida albicans de los cuales 15 (88.2%) pertenecen al Asilo San Antonio y 5 (100%) pertenecen a la Casa de la Misericordia. De los 10 adultos mayores que reportaron que no practican el aseo bucal se les aisló e identificó Candida albicans a 3 (33.3%) de ellos que se encuentran en el Asilo San Antonio. A 5 internos que reportaron practicar algunas veces el aseo bucal también se les aisló e identificó Candida albicans, 4 (44.4%) pertenecen al Asilo San Antonio y 1 (50%) a la Casa de la Misericordia. De los 18 adultos mayores que usan prótesis dentales a 7 (53.8%) se les aisló e identificó Candida albicans en el Asilo San Antonio y en la Casa de la Misericordia a 5 (100%) internos se les aisló e identificó Candida albicans. De 35 adultos mayores que reportaron que usan antibiótico a 14 (46.7%) que se encuentran en el Asilo San Antonio se les aisló e identificó Candida albicans. Con respecto Casa de la Misericordia de los 5 (100%) que reportaron que usan antibiótico no se les aisló Candida albicans. En 16 (26.2%) muestras no se observó crecimiento de ninguna especie de Candida. Conclusiones: Se estudió a la población interna del Asilo San Antonio y Casa de La Misericordia debido a que los adultos mayores son vulnerables a las infecciones por hongos oportunistas ya que su sistema inmunológico se encuentra disminuido unido a una serie de factores predisponentes, como el uso de prótesis dentales, antibióticos, mal higiene bucal y diabetes. Mediante el uso del agar Brilliance Candida se logró diferenciar otras especies del género Candida como Candida tropicalis 26.2%, Candida krusei 3.3% y Candida glabrata 1.6%. De acuerdo a estos resultados y las conclusiones de la investigación se plantean algunas recomendaciones orientadas principalmente al personal de salud para brindar apoyo a este tipo de estudios.

Candida albicans Modifies the Protein Composition and Size Distribution of THP1 macrophages-derived Extracellular Vesicles.

The effectiveness of macrophages in the response to systemic candidiasis is crucial to an effective clearance of the pathogen. The secretion of proteins, mRNAs, non-coding RNAs and lipids through extracellular vesicles (EVs) is one of the mechanisms of communication between immune cells. EVs change their cargo to mediate different responses, and may play a role in the response against infections. Thus, we have undertaken the first quantitative proteomic analysis on the protein composition of THP1 macrophages-derived EVs during the interaction with Candida albicans. This study revealed changes in EVs sizes and in protein composition, and allowed the identification and quantification of 717 proteins. Of them, 133 proteins changed their abundance due to the interaction. The differentially abundant proteins were involved in functions relating to immune response, signaling, or cytoskeletal reorganization. THP1-derived EVs, both from control and from Candida-infected macrophages, had similar effector functions on other THP1-differenciated macrophages, activating ERK and p38 kinases, and increasing both the secretion of proinflammatory cytokines and the candidacidal activity; while in THP1 non-differenciated monocytes, only EVs from infected macrophages increased significantly the TNF-α secretion. Our findings provide new information on the role of macrophage-derived EVs in response to C. albicans infection and in macrophages communication.

Estudio proteómico de las vesículas extracelulares y del secretoma de "Candida albicans" y análisis funcional de proteínas de superficie celular

Candida albicans es un importante patógeno oportunista en humanos, que puede causar distintos tipos de infecciones, desde micosis superficiales hasta sistémicas. La candidiasis invasiva es una enfermedad que puede causar mortalidad en pacientes inmunocomprometidos. Para causar daño en el hospedador, C. albicans cuenta con una serie de factores de virulencia. Entre ellos destaca la capacidad de cambiar su forma de crecimiento de levadura a hifa. La superficie celular es la estructura más externa de la célula y el punto de contacto entre el hongo y el hospedador. Las proteínas de superficie tienen un papel importante en la integridad estructural de la célula y en la adherencia e invasión de células del hospedador. Una de las proteínas localizadas en la superficie celular es Ecm33, una proteína de pared celular con anclaje glicosilfosfatidilinositol (GPI). La deleción de esta proteína afecta a la morfología tanto de levaduras como de hifas, dando como resultado células con la pared celular alterada y virulencia reducida tanto en condiciones in vitro como in vivo. El secretoma o las proteínas secretadas por C. albicans son también relevantes en la interacción patógeno-hospedador. C. albicans secreta muchas proteínas importantes relacionadas con diferentes procesos, entre los que se incluyen la formación de biofilms, la adquisición de nutrientes y el mantenimiento de la integridad de la pared celular. Muchas de estas proteínas secretadas, como las pertenecientes a las familias de aspartil proteasas (Sap) y la familia de fosfolipasas B (Plb), también han sido detectadas en la pared celular, ya que deben pasar a través de ella en su tránsito hacia el medio extracelular. Estas proteínas tienen un péptido señal en el extremo N-terminal que es el responsable de dirigirlas a la ruta clásica de secreción. Sin embargo, cerca de un tercio de las proteínas identificadas en el medio extracelular de C. albicans no poseen dicho péptido señal en su secuencia...

Candida proteinases in the degradation of oral mucosal tissue components associated with Candida invasion

The aim of this thesis was to compare the degradation of human oral epithelial proteins by proteinases of different Candida yeast species. We focused on proteins associated with Candida invasion in the cell-to-cell junction, the basement membrane zone, the extracellular matrix, and local tissue inflammatory regulators. Another main objective was to evaluate the effect of the yeast/hyphal transition and pH on the degradative capability of Candida. The enzymatic activity of the Candida proteinases was verified by gelatin zymography. Laminins-332 (Lm-322) and -511(Lm-511) produced by human oral keratinocytes were gathered from the growth media, and E-cadherin (E-Cad) was isolated from the cell membrane of the keratinocytes by immunoprecipitation. The proteins were incubated with Candida cells and cell-free fractions, and degradation was detected by fluorography. Fibronectin degradation was visualised by sodium dodecylsulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) activation and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) fragmentation was detected by using the Western blot and enhanced chemoluminescence (ECL) techniques. Residual activity of TIMP-1 was evaluated by a casein degradation assay. A fluorimetric assay was used to detect and compare Candida proteinase activities with MMP-9. These studies showed that the ability of the different Candida yeast species to degrade human Lm-332, fibronectin, and E-Cad vary from strain to strain and that this degradation is pH-dependent. This indicates that local acidic pH in tissue may play a role in tissue destruction by activating Candida proteinases and aid invasion of Candida into deeper tissue. A potential correlation exists between the morphological form of the yeasts and the degradative ability; the C. albicans yeast form seems to be related to superficial infections, and hyphal forms can apparently invade deeper tissues between the epithelial cells by degradation of E-Cad. Basement membrane degradation is possible, especially in the junctional epithelium, which contains only Lm-332 as a structural component. Local tissue host inflammatory mediators, such as MMP-9, were activated, and TIMP-1 was degraded by certain Candida species, thus indicating the possibility of a weakened host tissue defence mechanism in vivo.

Candida-hiivojen asetaldehydin tuotto etanoli- ja glukoosi-inkubaatiossa in vitro

Yläruoansulatuskanavan syöpien tärkeimpiä riskitekijöitä ovat tupakointi, alkoholin suurkulutus ja huono suuhygienia. Näiden tekijöiden vaikutuksesta sylkeen erittyy korkeita pitoisuuksia asetaldehydiä, jonka Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos (IARC) on luokitellut 1-ryhmän karsinogeeniksi. Suuri osa syljen asetaldehydistä on suun mikrobien tuottamaa. Tiedetään, että suun mikrobiomiin kuuluvat bakteerit ja Candida albicans -hiivat kykenevät tuottamaan mutageenisiä määriä asetaldehydiä. C. albicansin aiheuttaman kroonisen mukosiitin onkin todettu olevan karsinogeeninen. Muiden kandidalajien (non- albicans Candida, NAC) määrän on todettu kasvavan etenkin suusyöpähoitoja saavilla potilailla ja toisinaan osalle näistä potilaista kehittyy uusi primäärikarsinooma kandidamukosiitin läheisyyteen. NAC-lajien kykyä tuottaa asetaldehydiä ei kuitenkaan ole aiemmin tutkittu. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pystyvätkö NAC-lajit tuottamaan karsinogeenisiä määriä asetaldehydiä etanoli- ja glukoosi-inkubaatiossa in vitro. Kaikkiaan kolmenkymmenen (n=30) kliinisen ja kantapankkiNAC-kannan kyky tuottaa asetaldehydiä etanoli- ja glukoosi-inkubaatiossa mitattiin kaasukromatografilla. Yksi C. albicans kantapankkikanta oli mukana kontrollina. Kaikki kandidahiivat tuottivat merkittäviä määriä asetaldehydiä etanoli-inkubaatiossa in vitro. C. tropicalis –kannat tuottivat eniten (252,3 µM) ja C. krusei –kannat vähiten (54,6 µM) asetaldehydiä etanolista. NAC-lajeista ainoastaan C. glabrata tuotti merkittäviä määriä asetaldehydiä glukoosia fermentoimalla. Suuontelon kolonisoituminen merkittävään asetaldehydituotantoon pystyvällä NAC-lajilla kuten C. glabratalla voi altistaa suun limakalvon paikallisesti korkeille määrille asetaldehydiä, mikä voi johtaa suusyövän kehittymiseen.