Investigação de genes que codificam as bombas de efluxo em biofilmes e células persisters de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii - Pimenta, Gabriel Rezende [UNESP] (2024)
A criptococose é uma doença fúngica sistêmica caracterizada clinicamente por acometer indivíduos imunocomprometidos (principalmente C. neoformans) e imunocompetentes (principalmente C. gattii), afetando o trato respiratório inferior e em muitos casos o sistema nervoso central. A resistência aos antifúngicos dificulta o tratamento dessas infecções. Dentre os mecanismos de resistência dos fungos destacam-se a expressão de bombas de efluxo, mutações na enzima-alvo de azóis, a formação de biofilmes e a presença de células persisters. O objetivo foi avaliar a expressão de genes de bomba de efluxo e seus efeitos nos biofilmes e células persisters de C. neoformans e C. gattii, para o delineamento de novos alvos específicos. Foram realizadas: microscopias; caracterização dos biofilmes na cinética de formação, comparando as duas espécies; o tratamento dos biofilmes; a recuperação, a indução e a avaliação da concentração inibitória mínima e fungicida das células persisters; a quantificação relativa dos genes-alvo (genes de bomba de efluxo – AFR1, AFR2, AFR3 e MDR1) nas condições planctônica, biofilme e persister. Os compostos selecionados para os tratamentos foram: anfotericina B; fluconazol; o inibidor de calcineurina e bombas de efluxo FK506; um derivado do ácido protocatecuico, octila. Os biofilmes das duas espécies formaram estruturas complexas, robustas e bem estabelecidas, mostrando níveis crescentes dos componentes da biomassa e da heterogênea e densa matriz extracelular, mediados pela superexpressão de bombas de efluxo. Os tratamentos destacaram a eficácia das combinações de fluconazol com FK506 e octila, danificando os biofilmes. Esses resultados implicaram numa notável relação das bombas de efluxo com o auxílio no transporte dos principais componentes extracelulares. Nossos resultados e a literatura nos mostraram que as bombas de efluxo possuem papéis multifacetados e variados, não somente participando ativamente da resistência, mas também no desenvolvimento estrutural e fisiologia dos biofilmes. As células persisters de ambas as espécies de Cryptococcus apresentaram baixa atividade metabólica durante o isolamento pelo tratamento com 100 μg/mL de anfotericina B nos biofilmes e cresceram posteriormente de maneira lenta e gradual. As combinações de fluconazol com FK506 e principalmente octila reduziram significativamente a concentração inibitória mínima das células persisters. A proliferação dessas células, os tratamentos com fluconazol e a quantificação dos genes-alvo indicaram a reativação das bombas de efluxo. Nossos resultados ajudaram a identificar mecanismos de resistência de biofilmes, a existência de células persisters das espécies de C. neoformans e C. gattii e novas alternativas terapêuticas no contexto da criptococose.