Análise dos transportadores Mup1 e Mup3 em Cryptococcus neoformans e sua importância para os fatores de virulência e captação de aminoácidos
Data
2016-02-29
Autores
Martho, Kevin Felipe Cruz 
Orientadores
Vallim, Marcelo Afonso
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
The increase in immunocompromised population due to invasive medical procedures and AIDS correlates with high incidence of infections, among which stand out those caused by opportunistic fungi. Invasive Fungal Infections (IFIs), which are common in immunosuppressed patients, are difficult to treat due to small number of antifungal drugs, which reflects the reduced number of molecular targets, since the pathogen and the host are both eukaryotes. C. neoformans is opportunistic yeast that causes fungal meningitis, a disease with high mortality rate. Moreover, it is considered a model for virulence and pathogenesis studies, due to the biological features and technological advances. The uptake, biosynthesis and recycling of nutrients by the cell have been identified as useful antifungal drug targets, since these biological processes are divergent between the upper and lower eukaryotes. Cryptococcus group at Microbial Interactions Laboratory at UNIFESP uses C. neoformans and genetic engineering techniques to evaluate the potential of biosynthetic and amino acids uptake pathways as targets for antifungal development. The group demonstrated that methionine and tryptophan biosynthetic pathways are very important for the survival and virulence. In this work we studied two C. neoformans genes which encode proteins with sequence similarity to both high and low affinity methionine permeases in Saccharomyces cerevisiae (Mup1 and Mup3). Gene deletion, separately and in combination (single and double mutants), phenotypic analysis, virulence factors expression, in vitro and in vivo survival and synergism to antifungal agents were used to test if C. neoformans Mup1 and Mup3 would be good targets. The results indicate that the single and double mutations did not cause significant impact on virulence, but they do affect the assimilation of some amino acids as the sole nitrogen source, especially 37°C, suggesting these are not methionine specific, as in S. cerevisiae, but global permeases.
O aumento da população imunocomprometida devido aos procedimentos médicos invasivos e a alta incidência da AIDS se correlaciona ao aumento de infecções, dentre as quais se destacam àquelas causadas por fungos oportunistas. As Infecções Fúngicas Invasivas (IFIs), que predominam nestes quadros de imunossupressão, são difíceis de tratar devido ao pequeno número de antifúngicos. Este fato está associado ao reduzido número de alvos moleculares para o desenvolvimento de novos antifúngicos, pois o patógeno e o hospedeiro são eucariotos. C. neoformans é uma levedura oportunista que causa meningite, uma doença com alta taxa de mortalidade. Além disso, é considerado um modelo para estudos de virulência e patogênese, devido às características biológicas e aos avanços tecnológicos alcançados. A aquisição, síntese e reciclagem de nutrientes pela célula têm sido apontadas como divergentes entre os eucariotos superiores e inferiores. O grupo de Cryptococcus do LIMic-UNIFESP usa técnicas de manipulação genética em C. neoformans para avaliar a potencialidade das vias de biossíntese e captação de aminoácidos como alvos de novos antifúngicos. O grupo demonstrou que as vias de biossíntese de metionina e triptofano são muito importantes para a sobrevivência e para a patogênese, sendo, portanto, alvos úteis para a terapêutica. Neste trabalho foram estudados dois genes de C. neoformans que codificam proteínas cuja sequencia de aminoácidos tem similaridade às permeases de alta e baixa afinidade à metionina de Saccharomyces cerevisiae (Mup1 e Mup3). A metodologia empregada foi à deleção destes genes separadamente e em conjunto (duplo mutante), avaliação fenotípica, sobrevivência in vitro e in vivo, expressão de fatores de virulência e sinergismo aos antifúngicos usados na clínica. Os resultados indicam que as mutações, tanto em separado, como o duplo mutante, não causam impactos significativos na virulência, mas afetam a capacidade da frutificação haploide, bem como a assimilação de alguns aminoácidos como fonte única de nitrogênio, principalmente a 37ºC, sugerindo que em C. neoformans estas permeases são globais e não específicas de metionina como em S. cerevisiae.
O aumento da população imunocomprometida devido aos procedimentos médicos invasivos e a alta incidência da AIDS se correlaciona ao aumento de infecções, dentre as quais se destacam àquelas causadas por fungos oportunistas. As Infecções Fúngicas Invasivas (IFIs), que predominam nestes quadros de imunossupressão, são difíceis de tratar devido ao pequeno número de antifúngicos. Este fato está associado ao reduzido número de alvos moleculares para o desenvolvimento de novos antifúngicos, pois o patógeno e o hospedeiro são eucariotos. C. neoformans é uma levedura oportunista que causa meningite, uma doença com alta taxa de mortalidade. Além disso, é considerado um modelo para estudos de virulência e patogênese, devido às características biológicas e aos avanços tecnológicos alcançados. A aquisição, síntese e reciclagem de nutrientes pela célula têm sido apontadas como divergentes entre os eucariotos superiores e inferiores. O grupo de Cryptococcus do LIMic-UNIFESP usa técnicas de manipulação genética em C. neoformans para avaliar a potencialidade das vias de biossíntese e captação de aminoácidos como alvos de novos antifúngicos. O grupo demonstrou que as vias de biossíntese de metionina e triptofano são muito importantes para a sobrevivência e para a patogênese, sendo, portanto, alvos úteis para a terapêutica. Neste trabalho foram estudados dois genes de C. neoformans que codificam proteínas cuja sequencia de aminoácidos tem similaridade às permeases de alta e baixa afinidade à metionina de Saccharomyces cerevisiae (Mup1 e Mup3). A metodologia empregada foi à deleção destes genes separadamente e em conjunto (duplo mutante), avaliação fenotípica, sobrevivência in vitro e in vivo, expressão de fatores de virulência e sinergismo aos antifúngicos usados na clínica. Os resultados indicam que as mutações, tanto em separado, como o duplo mutante, não causam impactos significativos na virulência, mas afetam a capacidade da frutificação haploide, bem como a assimilação de alguns aminoácidos como fonte única de nitrogênio, principalmente a 37ºC, sugerindo que em C. neoformans estas permeases são globais e não específicas de metionina como em S. cerevisiae.
Descrição
Citação
MARTHO, Kevin Felipe Cruz. Análise dos transportadores mup1 e mup3 em cryptococcus neoformans e sua importância para os fatores de virulência e captação de aminoácidos. 2016. 109 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2016.