Tipagem molecular de isolados clínicos e ambientais de Cryptococcus neoformans

As micoses estão incluídas entre as doenças infecciosas mais ubíquas em todo o mundo, afectando todos os estratos sociais e todos os grupos etários numa variedade de manifestações superficiais, cutâneas, subcutâneas e sistémicas. Um diagnóstico rápido e eficaz destas doenças, com uma correcta identificação da espécie fúngica responsável pela infecção, é essencial para um planeamento do tratamento mais eficaz para o doente infectado. Tem-se registado um aumento da incidência das infecções fúngicas também em consequência do aumento do número de casos de doentes imunodeprimidos, devido particularmente à crescente utilização de terapêuticas imunossupressivas, procedimentos médicos invasivos, prescrição de tratamentos prolongados, entre outros aspectos. O aparecimento da epidemia da Imunodeficiência Humana no início da década de 80, causada pelo vírus VIH, contribuiu também decisivamente para o aumento das infecções fúngicas oportunistas. A Criptococose é uma infecção fúngica, predominantemente oportunista e com uma distribuição epidemiológica mundial, causada por leveduras encapsuladas do género Cryptococcus. A espécie clinicamente mais relevante é Cryptococcus neoformans, cujas estirpes têm sido tradicionalmente classificadas em cinco serotipos relacionados com os antigénios da respectiva cápsula polissacárida: A (C. neoformans var. grubii); D (C. neoformans var. neoformans); B e C (actualmente reconhecidos como uma espécie distinta mas filogeneticamente próxima, C. gattii); e AD (estirpes híbridas). O presente trabalho teve como principal objectivo determinar retrospectivamente os tipos moleculares de uma colecção alargada de estirpes de C. neoformans, isoladas e mantidas durante os últimos 18 anos no Laboratório de Micologia do IHMT/UNL. A maioria das estirpes foi isolada de doentes imunodeprimidos com criptococose, existindo também algumas estirpes de origem ambiental. Foi utilizada a técnica de PCR-RFLP do gene URA5 para diferenciar as estirpes de Cryptococcus neoformans, tendo sido detectados quatro tipos moleculares: VN1 e VN2 (relacionados com C. neoformans var. grubii, serotipo A); VN3 (relacionado com as estirpes híbridas de serotipo AD); e VN4 (relacionado com C. neoformans var. neoformans, serotipo D). Não foram encontrados entre os isolados de origem clínica perfis de restrição correspondentes aos tipos moleculares VG1, VG2, VG3 e VG4 (relacionados com C. gattii, serotipos B e C). O tipo molecular VN1 foi o mais abundante entre os isolados de origem clínica (45% dos isolados), seguindo-se o grupo de 5 estirpes híbridas do tipo molecular VN3 (31%). Os tipos moleculares menos abundantes entre os isolados foram o VN2 (12%) e VN4 (12%). A estandardização do método de tipagem molecular utilizado neste trabalho permite comparar os resultados obtidos com os de outros estudos epidemiológicos semelhantes, realizados noutras regiões do globo e publicados em anos recentes, contribuindo para um conhecimento melhorado da epidemiologia global deste importante fungo patogénico. Em Portugal obteve-se uma percentagem mais elevada de isolados dos grupos moleculares VN1 e VN3 em relação a outros países da Europa e América Latina, em que os tipos mais abundantes são VN1 e VN2. Nestas mesmas regiões, o tipo molecular VN4, relacionado com as estirpes de C. neoformans var. neoformans do serotipo D, é muito raro. Esta variedade é mais comum em zonas mediterrâneas e está muito associada a casos clínicos de infecções cutâneas associadas a infecções do Sistema Nervoso Central. Este tipo molecular parece ser também significativamente mais abundante no nosso país.

Ocorrência de Cryptococcus neoformans em excretas de pombos na cidade de Pelotas, Estado do Rio Grande do Sul

INTRODUÇÃO: O Cryptococcus neoformans é uma levedura capsulada, agente etiológico da criptococose em humanos e animais, encontrado em fontes ambientais, incluindo excretas de pombos, é uma importante causa de mortalidade em indivíduos imunodeprimidos em todo o mundo. MÉTODOS: Com o objetivo de verificar a ocorrência do Cryptococcus neoformans, em excretas de pombos, na Cidade de Pelotas, pesquisou-se 70 ambientes, incluindo prédios, praças e locais ao ar livre, da Cidade de Pelotas, RS. Após a coleta, os excrementos foram adicionados de salina com cloranfenicol, homogeneizados, semeados em ágar Sabouraud com cloranfenicol e ágar Níger e incubados a 32ºC. Para identificação, realizou-se exame direto, prova da fenoloxidase, urease, assimilação de carboidratos e cultura em meio CGB. RESULTADOS: Dos locais estudados (nº =70), em 26 (37,1%) havia excretas de pombos. Estes lugares foram representados por prédios históricos (nº =8), torre de igreja (nº =1), engenhos e armazéns de arroz (nº =7), praça (nº =1) e locais ao ar livre (nº =9), o isolamento de Cryptococcus neoformans ocorreu em 26,9% (nº =7/26), destes locais. CONCLUSÕES: O estudo chama a atenção, para o isolamento do fungo em áreas urbanas, que apresentavam grande acúmulo de excretas, indicando um risco para a saúde pública, especialmente para indivíduos imunocomprometidos.

Regulación de la función de macrófagos por Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii y su participación en la generación de la inmunidad adaptativa antifúngica. Regulation of macrophage function by Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii and their role in the antifungal adaptative immunity.

La criptococosis es causada por la inhalación de levaduras encapsuladas de Cryptococcus neoformans o Cryptococcus gattii. Representa una de las tres infecciones graves por oportunistas en pacientes con SIDA y existe aproximadamente un 6 por ciento de incidencia de criptococosis clínica en pacientes con transplante de órganos sólidos. Estas dos especies difieren la fisiopatogenia durante la infección. El factor de virulencia principal de Cryptococcus sp. es la presencia del polisacárido capsular, glucuronoxilomanano (GXM), de alto peso molecular, que es continuamente secretado por las levaduras. Los macrófagos son células centrales en la respuesta innata al hongo, los cuales deben ser activados por linfocitos T helper 1 para un eficiente control de la infección. Sin embargo, estas células también son suceptibles al parasitismo intracelular, permitiendo la infección persistente y la diseminación a sitios extrapulmonares. Este proyecto propone investigar la capacidad de levaduras de C. neoformans, C. gattii y de los polisacáridos capsulares para modular la respuesta proinflamatoria de los macrófagos. Queremos estudiar si el tratamiento de macrófagos con levaduras o polisacárido puede inducir perfiles supresores de la respuesta protectiva T helper 1, tales como linfocitos T helper 2 o T reguladores, favoreciendo la sobrevida intracelular del hongo. Además, pensamos que C. neoformans o C. gattii podrían inducir un activación diferencial de macrófagos lo que condicionaría la respuesta adaptativa, lo que podría explicar las diferencias en la fisiopatogenia de estas dos especies. Procedimientos experimentales -Microorganismos y obtención de GXM: se trabajará con C. neoformans variedad grubii, cepa ATCC 62067 y C. gattii serotipo B, cepa NIH112B. Se obtendrán polisacáridos capsulares (GXM) de C. neoformans y C. gattii por precipitación con etanol y y acomplejamiento selectivo con CTAB. - Obtención de macrófagos murinos y cultivos celulares: se obtendrán macrófagos por lavados peritoneales y/o alveolares de ratones BALB/c. Los macrófagos se cultivarán por 24 h en ausencia o presencia de levaduras muertas o vivas (sin opsonizar u opsonizadas) de C. neoformans o C. gattii o en presencia de GXM purificado. -Objetivo 1. Estudio de la modulación de las propiedades proinflamatorias de Mac: en sobrenadantes de los cultivos se medirán las citoquinas por ELISA de captura y en lisados celulares, la expresión de las enzimas (iNOS, arginasa, IDO) por western blot. Se analizará por citometría de flujo la expresión de MCHII y moléculas CD80, CD86, CD40, CTLA-4. -Objetivo 2. Estudios in vitro de la capacidad de macrófagos tratados con levaduras o GXM para inducir linfocitos Th1, Th2 o Treg: los macrófagos preincubados con GXM o levaduras, se incubarán con linfocitos autólogos estimulados con anti-CD3. Se medirá la proliferación celular y el perfil de citoquinas por citomtría de flujo. Células T CD4+ CD25- serán purificadas de suspenciones esplénicas de ratones normales. Luego las células serán incubadas con macrófagos (sin tratar o tratados con levaduras o GXM) y estimulados con anti-CD3. Se analizará la proliferación celular con CFSE y expresión de CD4, CD25 y Foxp3 . - Objetivo 3. Estudios in vivo de la capacidad de levaduras o GXM para inducir linfocitos Th1, Th2 o Treg . Rol de los macrófagos in vivo: Los ratones serán inyectados con 100000 levaduras o con 200 µg de GXM puro vía endovenosa y luego de 7, 14, 30 y 40 días se evaluarán las poblaciones celulares de bazo, por citometría de flujo usando marcaciones simultáneas para CD4, CD8, CD25, Foxp3 y citoquinas intracelulares. Para investigar la participación in vivo de los macrófagos, se depletaran estas células inyectando los animales con PBS-liposomas o clodronato (DMDP)-liposomas por vía endovenosa o inhalatoria (200- 300 µl por ratón). Luego de 24 h, los animales se infectarán con levaduras o inocularán con GXM y se evaluarán los perfiles de células T esplénicos o de nódulos linfaticos.

Enzyme-linked immunosorbent assay for detection and quantification of Cryptococcus neoformans antigen

An enzyme-linked immunosorbent assay was standardized for the detection of cryptococcal antigen in serum and cerebrospinal fluid. The system was evaluated in clinical samples from patients infected by human immunodeficiency virus with and without previous cryptococcosis diagnosis. The evaluated system is highly sensitive and specific, and when it was compared with latex agglutination there were not significant differences. A standard curve with purified Cryptococcus neoformans antigen was settled down for the antigen quantification in positive samples.

In vitro susceptibility characteristics of Cryptococcus neoformans varieties from AIDS patients in Goiânia, Brazil

Sixty clinical isolates of Cryptococcus neoformans from AIDS from Goiânia, state of Goiás, Brazil, were characterized according to varieties, serotypes and tested for antifungal susceptibility. To differentiate the two varieties was used L-canavanine-glycine-bromothymol blue medium and to separate the serotypes was used slide agglutination test with Crypto Check Iatron. The Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of fluconazole, itraconazole, and amphotericin B were determined by the National Committee for Clinical Laboratory Standards macrodilution method. Our results identified 56 isolates as C. neoformans var. neoformans serotype A and 4 isolates as C. neoformans var. gattii serotype B. MIC values for C. neoformans var. gattii were higher than C. neoformans var. neoformans. We verified that none isolate was resistant to itraconazole and to amphotericin B, but one C. neoformans var. neoformans and three C. neoformans var. gattii isolates were resistant to fluconazole. The presence of C. neoformans var. gattii fluconazole resistant indicates the importance of determining not only the variety of C. neoformans infecting the patients but also measuring the MIC of the isolate in order to properly orient treatment.

Superoxide dismutase in Cryptococcus neoformans varieties gattii, grubi, and neoformans

Some clear dissimilarities occur among the varieties of Cryptococcus neoformans but there are few studies about the differences among individual yeast antioxidant enzymes. The total superoxide dismutase (SOD) activities and the copper, zinc-depend SOD (Cu,ZnSOD) and manganese-dependent SOD (MnSOD) isoenzymes of five reference C. neoformans strains belonged to A, B, C, AD and D serotypes (Table I) and other nine C. neoformans isolates (Table II) were determined. There were significant differences (p < 0.01 and p < 0.05) in total SOD activity among the varietie gattii (serotype C) and the other varieties. Cu,ZnSOD showed difference (p < 0.05) between A and D serotypes. These results point out a variety and serotype-independent SOD activity in C. neoformans reference strains and the other isolates that were evaluated.

Evaluation of phenotypic and genotypic alterations induced by long periods of subculturing of Cryptococcus neoformans strains

Cryptococcus neoformans is an encapsulated fungal organism that can cause disease in apparently immunocompetent, as well as immunocompromised, hosts. Since 1930, successive subculture has been used to preserve C. neoformans isolates in our Fungus Collection. In the 1970s, some of these Fungus Collection samples were selected to be subjected to a different methods of maintenance - that of lyophilized. Our objective was to analyze C. neoformans isolates in order to make a comparative evaluation between these two methods of preservation. The overall aim of this study was to qualify the preservation technique used in our mycology laboratory since the technique used might affect the survival, stability and purity of the primary isolates in culture. The samples were analyzed using classical mycology methods and using the randomly amplified polymorphic DNA technique In the analysis of phenotypes and genotypes, the typical characteristics of C. neoformans were found to differ in relation to the different methods of preservation employed. The aim of this study was to demonstrate the importance of selecting the appropriate method of preservation for fungus collections. This selection can affect the survival and purity of the cultures, and preserve the stability of their physiological, biochemical, and genetic characteristics.

Regional pattern of the molecular types of Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii in Brazil

The molecular types of 443 Brazilian isolates of Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii were analyzed to determine their geographic distribution within Brazil and their underlying host conditions. The following data, imported from previous epidemiological studies as well as two culture collections, were analyzed for: place of isolation, source (clinical or environmental), host risk factors, species, serotype, mating type, and molecular type. Molecular typing by PCR-fingerprinting using primers for the minisatellite-specific core sequence of the wild-type phage M13 or microsatellites [(GACA)4, (GTG)5], restriction fragment length polymorphism of URA5 gene analysis, and/or amplified fragment length polymorphism (AFLP) identified eight major genotypes: VNI/AFLP1, VNII/AFLP1A, VNIII/AFLP2, and VNIV/AFLP3 for C. neoformans, and VGI/AFLP4, VGII/AFLP6, VGIII/AFLP5, and VGIV/AFLP7 for C. gattii. The most common molecular type found in Brazil was VNI (64%), followed by VGII (21%), VNII (5%), VGIII (4%), VGI and VNIV (3% each), and VNIII (< 1%). Primary cryptococcosis caused by the molecular type VGII (serotype B, MAT) prevails in immunocompetent hosts in the North and Northeast regions, disclosing an endemic regional pattern for this specific molecular type in the Northern Brazil.

First isolation of Cryptococcus gattii molecular type VGII and Cryptococcus neoformans molecular type VNI from environmental sources in the city of Belém, Pará, Brazil

Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii are important agents of meningoencephalitis in humans in the city of Belém. This clinical data suggests that the region may be a highly endemic area for the pathogenic Cryptococcus species within the state of Pará (PA), Northern Brazil. Preliminary analysis of 11 environmental samples from the city of Belém showed two positive locations, including a hollow of a kassod tree (Senna siamea) colonized simultaneously by C. gattii molecular type VGII and C. neoformans molecular type VNI, and a birdcage in a commercial aviary positive for C. neoformans, molecular type VNI. This is the first evidence of an environmental occurrence of molecular types VNI and VGII in PA.

Cryptococcus neoformans var. grubii - Pathogenicity of environmental isolates correlated to virulence factors, susceptibility to fluconazole and molecular profile

The pathogenicity of Cryptococcus neoformans is heterogeneous and is associated with the expression of virulence factors. This study aimed to correlate the pathogenicity of C. neoformans var. grubii in BALB/c mice with in vitro virulence factors, fluconazole minimal inhibitory concentrations (MICs) and molecular profiles, before and after animal passage. Ten environmental isolates and one ATCC strain of C. neoformans var. grubii mating type α were evaluated. Most isolates (91%) killed 50% or more of the infected animals by day 24 postinfection and were recovered from the lungs and brains of surviving animals on days 7 and 14 postinfection. The burden of yeast in the lungs was more variable than that in the brain. The differences in the expression of virulence factors (growth at 37ºC, presence and size of the capsule and production of melanin, urease, proteinase and phospholipase) by most isolates pre and postpassage in animals were not statistically significant. The fluconazole MICs in postpassaged lines differed by a one-dilution from the MIC of the corresponding prepassaged line for six isolates. Using molecular typing [polymerase chain reaction-fingerprinting with (GACA)4 and M13], eight isolates were identified as VNI and three as VNII. We concluded that different isolates with the same molecular and phenotypic profiles, including isolates that are markedly hypervirulent, span a wide range of virulence and there were no changes in virulence factors in the postpassaged lines when compared with the corresponding nonpassaged lines.

Cryptococcus neoformans carried by Odontomachus bauri ants

Cryptococcus neoformans is the most common causative agent of cryptococcosis worldwide. Although this fungus has been isolated from a variety of organic substrates, several studies suggest that hollow trees constitute an important natural niche for C. neoformans. A previously surveyed hollow of a living pink shower tree (Cassia grandis) positive for C. neoformans in the city of Rio de Janeiro, Brazil, was chosen for further investigation. Odontomachus bauri ants (trap-jaw ants) found inside the hollow were collected for evaluation as possible carriers of Cryptococcus spp. Two out of 10 ants were found to carry phenoloxidase-positive colonies identified as C. neoformans molecular types VNI and VNII. The ants may have acted as a mechanical vector of C. neoformans and possibly contributed to the dispersal of the fungi from one substrate to another. To the best of our knowledge, this is the first report on the association of C. neoformans with ants of the genus Odontomachus.

Caracterització de les metal·lotioneïnes CnMT1 i CnMT2 del fong Cryptococcus neoformans. Estudi de la capacitat coordinant davant dels ions Zn(II), Cd(II) i Cu(I)

En aquest treball de recerca, s’han estudiat les dues isoformes de metal·lotioneïna CnMT1 i CnMT2 presents en el fong patogen Cryptococcus neoformans. Recentment s’ha descobert que aquest fong té com a factor de virulència, els nivells de coure del medi on es troba. Les dues isoformes produïdes en medis rics en Zn(II) s’han utilitzat per a fer valoracions amb Cu(I) i Cd(II), i s’ha seguit l’evolució dels experiments mitjançant les tècniques DC, UV-vis, i ESI-MS. S’ha pogut observar que les dues isoformes tenen preferència per enllaçar Cu(I). Per altra banda també s’ha establert una gran homologia entre les dues seqüències.

Cryptococcus neoformans meningitis with negative cryptococcal antigen: Evaluation of a new immunochromatographic detection assay.

Detection of cryptococcal antigen in serum or cerebrospinal fluid allows cryptococcal meningitis diagnosis within few hours with >90% sensitivity. In an HIV-positive patient with Cryptococcus neoformans meningitis, initial antigen detection by immunoagglutination was negative. We thus evaluated a new immunochromatographic detection assay that exhibited a higher sensitivity.