CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E IMUNOQUÍMICA DE GLICOINOSITOL FOSFORILCERAMIDAS DE Aspergillus fumigatus. EFEITO DE INIBIDORES DE SÍNTESE DE GLICOESFINGOLIPÍDEOS EM FUNGOS PATOGÊNICOS
Data
2006-01-01
Autores
Guimarães, Luciana Lopes 
Orientadores
Takahashi, Helio Kiyoshi
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
The search for alternatives for new antifungal therapies led our laboratory to analyze the molecular structures of specific glycosphingolipids (GSLs) present in fungi but not in mammals. We analyze the molecular structures of glycosylinositol phosphorylceramides (GIPCs) from the opportunistic fungus Aspergillus fumigatus. GSLs were extracted and purified by a combination of ion exchange chromatography (DEAE-Sephadex), High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and preparative High Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC). The structures of the GIPCs from A. fumigatus were elucidated by GC/MS, and were described as: Af-2: Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3a: Galfβ1→6Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3b: Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer Af-3c: Manpα1→3Manpα1→6GlcpNα1→2InsPCer Af-4: Galfβ1→6Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer By HPTLC immunostaining, Af-3a, Af-3b and Af-4 were found to be reactive with sera of patients with aspergillosis, probably the Galf terminal residue present in these structures would represent the antigenic component recognized by the antibodies present in these sera. This is the first description of the glycan structures displayed in the GIPCs Af-3a and Af-4. The structures from Af-2 and Af-3b were previously described in P. brasiliensis (Pb-2 and Pb-1, respectively). Af-3c was previously described in S. schenckii (Ss-Y6). These results point to new directions, that could lead to the development of more efficient methodologies in the immunodiagnostic of aspergillosis, increasing the specificity of the current protocols. To better understand the importance/biological role of GSLs in different fungi, we tested inhibitors of GlcCer synthase and IPC synthase in cultures of pathogenic fungi. The addition of the inhibitor of GlcCer synthase, D-P4, was efficient in the inhibition of the growth in all of the species of fungi studied in this thesis: Paracoccidioides brasiliensis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii and Criptococcus neoformans. The inhibitor of IPC synthase, Aureobasidin A (AbA), was also efficient in inhibition of the growth of these fungi. AbA (40μM) inhibited 100% of the colony forming of Paracoccidioides brasiliensis, Histoplasma capsulatum, and Criptococcus neoformans, however, in S. schenckii the same concentration only inhibited 50% of the colony forming. Either D-P4 or AbA were able to inhibit the yeast-mycelium transition in P. brasiliensis and H. capsulatum. The results presented here may open attractive perspectives for new antifungal therapies based on the specific inhibition of enzymes of the biosynthetic pathway of fungal GSLs.
A busca de alternativas para novas terapias antifúngicas levou o nosso laboratório ao isolamento e caracterização estrutural de glicoesfingolipídeos (GSLs) específicos presentes apenas em fungos e ausentes em mamíferos. Analisamos as estruturas moleculares de glicoinositol fosforilceramidas (GIPCs) do fungo oportunista Aspergillus fumigatus. GSLs foram extraídos e purificados por uma combinação de DEAE-Sephadex, HPLC e HPTLC preparativa. As estruturas foram elucidadas por análises realizadas utilizando GC/MS, ESI/MS e NMR. Foram descritas as estruturas de GIPCs presentes em Aspergillus fumigatus: Af-2: Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3a: Galfβ1→6Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3b: Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer Af-3c: Manpα1→3Manpα1→6GlcpNα1→2InsPCer Af-4: Galfβ1→6Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer Os GIPCs Af-3a, Af-3b e Af-4 apresentaram reatividade com soros de pacientes com aspergilose, provavelmente o resíduo terminal de Galf seria o componente antigênico reconhecido por anticorpos presentes nestes soros. Esta é a primeira descrição de GIPCs com as estruturas glicanas de Af-3a e Af-4. As estruturas Af-2 e Af-3b foram anteriormente descritas em Paracoccidiodes brasiliensis (Pb-2 e Pb-3, respectivamente). Af-3c foi previamente descrito em S. schenckii (Ss-Y6). Estes resultados indicam novos caminhos que poderiam levar ao desenvolvimento de metodologias mais eficientes no imunodiagnóstico diferencial de aspergiloses, aumentando a especificidade dos protocolos utilizados no momento. Para um melhor entendimento da importância e do papel dos GSLs na biologia de diferentes fungos, inibidores da GlcCer sintase e IPC sintase foram testados em culturas de diferentes fungos patogênicos. A adição do inibidor de GlcCer sintase, D-P4, foi eficaz na inibição do crescimento em todas as espécies de fungos estudadas nesta tese: Paracoccidioides brasiliensis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii e Criptococcus neoformans. O inibidor de IPC sintase, Aureobasidina A (AbA), também se mostrou eficaz na inibição do crescimento destes fungos. AbA (40μM) inibiu em 100% o crescimento de P. brasiliensis, H. capsulatum e C. neoformans, no entanto, em S. schenckii verificou-se que esta mesma dose inibiu apenas 50% do crescimento. Tanto D-P4 quanto AbA, foram capazes de inibir a transição levedura-micélio em P. brasiliensis e H. capsulatum. Os resultados apresentados abrem perspectivas promissoras para novas terapias antifúngicas baseadas na inibição específica da síntese de GSLs de fungos.
A busca de alternativas para novas terapias antifúngicas levou o nosso laboratório ao isolamento e caracterização estrutural de glicoesfingolipídeos (GSLs) específicos presentes apenas em fungos e ausentes em mamíferos. Analisamos as estruturas moleculares de glicoinositol fosforilceramidas (GIPCs) do fungo oportunista Aspergillus fumigatus. GSLs foram extraídos e purificados por uma combinação de DEAE-Sephadex, HPLC e HPTLC preparativa. As estruturas foram elucidadas por análises realizadas utilizando GC/MS, ESI/MS e NMR. Foram descritas as estruturas de GIPCs presentes em Aspergillus fumigatus: Af-2: Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3a: Galfβ1→6Manpα1→3Manpα1→2InsPCer Af-3b: Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer Af-3c: Manpα1→3Manpα1→6GlcpNα1→2InsPCer Af-4: Galfβ1→6Manpα1→3(Galfβ1→6)Manpα1→2InsPCer Os GIPCs Af-3a, Af-3b e Af-4 apresentaram reatividade com soros de pacientes com aspergilose, provavelmente o resíduo terminal de Galf seria o componente antigênico reconhecido por anticorpos presentes nestes soros. Esta é a primeira descrição de GIPCs com as estruturas glicanas de Af-3a e Af-4. As estruturas Af-2 e Af-3b foram anteriormente descritas em Paracoccidiodes brasiliensis (Pb-2 e Pb-3, respectivamente). Af-3c foi previamente descrito em S. schenckii (Ss-Y6). Estes resultados indicam novos caminhos que poderiam levar ao desenvolvimento de metodologias mais eficientes no imunodiagnóstico diferencial de aspergiloses, aumentando a especificidade dos protocolos utilizados no momento. Para um melhor entendimento da importância e do papel dos GSLs na biologia de diferentes fungos, inibidores da GlcCer sintase e IPC sintase foram testados em culturas de diferentes fungos patogênicos. A adição do inibidor de GlcCer sintase, D-P4, foi eficaz na inibição do crescimento em todas as espécies de fungos estudadas nesta tese: Paracoccidioides brasiliensis, Histoplasma capsulatum, Sporothrix schenckii e Criptococcus neoformans. O inibidor de IPC sintase, Aureobasidina A (AbA), também se mostrou eficaz na inibição do crescimento destes fungos. AbA (40μM) inibiu em 100% o crescimento de P. brasiliensis, H. capsulatum e C. neoformans, no entanto, em S. schenckii verificou-se que esta mesma dose inibiu apenas 50% do crescimento. Tanto D-P4 quanto AbA, foram capazes de inibir a transição levedura-micélio em P. brasiliensis e H. capsulatum. Os resultados apresentados abrem perspectivas promissoras para novas terapias antifúngicas baseadas na inibição específica da síntese de GSLs de fungos.
Descrição
Citação
GUIMARÃES, Luciana Lopes. CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E IMUNOQUÍMICA DE GLICOINOSITOL FOSFORILCERAMIDAS DE Aspergillus fumigatus. EFEITO DE INIBIDORES DE SÍNTESE DE GLICOESFINGOLIPÍDEOS EM FUNGOS PATOGÊNICOS. 2006. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2006.