Porco1

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13539 (2023) Citar este artigo

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Trichosporon asahii é um fungo patogênico oportunista que causa infecções graves e às vezes fatais em pacientes imunocomprometidos. Hog1, uma proteína quinase ativada por mitógeno, regula a resistência ao estresse de alguns fungos patogênicos, porém seu papel em T. asahii não foi investigado. Aqui, demonstramos que o mutante T. asahii deficiente no gene hog1 é sensível a altas temperaturas, estresse da membrana celular, estresse oxidativo e drogas antifúngicas. O crescimento do mutante T. asahii deficiente no gene hog1 foi retardado a 40 °C. O mutante T. asahii deficiente no gene hog1 também exibiu sensibilidade ao dodecil sulfato de sódio, peróxido de hidrogênio, menadiona, metanossulfonato de metila, exposição a UV e medicamentos antifúngicos como anfotericina B sob uma condição rica em glicose. Sob uma condição de restrição de glicose, o mutante deficiente no gene hog1 exibiu sensibilidade a NaCl e KCl. A virulência do mutante deficiente no gene hog1 contra bichos-da-seda foi atenuada. Além disso, a viabilidade do mutante deficiente no gene hog1 diminuiu na hemolinfa do bicho-da-seda. Esses fenótipos foram restaurados pela reintrodução do gene hog1 no mutante deficiente em gene. Nossas descobertas sugerem que o Hog1 desempenha um papel crítico na regulação das respostas ao estresse celular em T. asahii.

O fungo patogênico Trichosporon asahii é uma levedura basidiomiceto frequentemente isolada do solo, sangue humano, escarro, pele, fezes e urina1,2,3,4,5,6. T. asahii causa infecções fúngicas graves em pacientes imunocomprometidos7,8, e a taxa de mortalidade de micoses profundas causadas por T. asahii é maior que a de infecções causadas por Candida albicans, outro fungo patogênico (80% vs. 40%)9. A micafungina, um medicamento antifúngico equinocandina, é usada no tratamento de pacientes com suspeita de infecções fúngicas. Se as infecções forem causadas por T. asahii, ocorrem infecções graves porque o T. asahii é tolerante à micafungina10,11. Cepas de T. asahii resistentes à anfotericina B e aos azóis também foram isoladas de pacientes12,13. Portanto, as infecções causadas por T. asahii são problemáticas em ambientes clínicos8.

A via de sinalização mediada por Hog1 está envolvida na resistência fúngica a diversos tipos de estressores14,15,16. A proteína Hog1, uma proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK), transloca-se do citoplasma para o núcleo em resposta ao estresse ambiental e atua em conjunto com múltiplos fatores de transcrição para regular a expressão de genes relacionados à resistência ao estresse15,16. A resistência ao estresse mediada por Hog1 e a regulação gênica também afetam a virulência do fungo patogênico Cryptococcus neoformans17,18,19. A proteína Hog1 também está envolvida na patogenicidade de C. albicans para o hospedeiro, aumentando sua resistência a diversos estressores e controlando a mudança morfológica de levedura para micélio20,21,22,23,24. Além disso, os sistemas de resposta ao estresse estão relacionados a alterações morfológicas em C. albicans25,26,27,28. No entanto, o papel do Hog1 na tolerância ao estresse e na virulência do T. asahii permanece desconhecido.

Para elucidar os mecanismos moleculares subjacentes à virulência de T. asahii, foram estabelecidos um modelo de infecção por bicho-da-seda e um método para construir um mutante de T. asahii com deficiência genética . O uso de um modelo de bicho-da-seda invertebrado para experimentos de infecção é altamente vantajoso porque os bichos-da-seda são menos dispendiosos para criar em grande número e menos problemas éticos estão associados ao seu uso . A virulência dos isolados clínicos de T. asahii pode ser avaliada quantitativamente calculando-se a meia dose letal máxima (LD50), que é a dose de um patógeno necessária para matar metade dos animais de um grupo29. Um sistema eficiente de direcionamento genético foi desenvolvido para gerar mutantes com deficiência genética de T. asahii . Mutantes de calcineurina de T. asahii com deficiência genética, uma fosfatase ativada por cálcio-calmodulina, apresentam virulência diminuída contra bichos-da-seda . Estas descobertas demonstram que um sistema de avaliação compreendendo um modelo de infecção do bicho-da-seda e um sistema de manipulação genética é útil para elucidar os mecanismos moleculares da infecção por T. asahii.