Avaliação da influência dos micronutrientes metálicos Ferro e Zinco na formação do biofilme e na virulência de Histoplasma capsulatum - Pires, Ana Carolina Moreira da Silva [UNESP] (2023)
Histoplasmose é uma doença fúngica ocasionada pela inalação de microconídios do fungo Histoplasma capsulatum presentes em solos contaminados. Após a inalação, para que o fungo se instale dentro dos macrófagos do hospedeiro são necessários mecanismos de virulência e adesão. Estudos mostram alguns mecanismos utilizados pelo fungo como a formação de biofilme e a utilização de adesinas. Mais recentemente, estudos têm mostrados a habilidade do fungo capturar íons metálicos essenciais que auxiliam na sua multiplicação no interior da célula. Dentre os íons requisitados, o ferro e o zinco são metais que influenciam em diversas atividades celulares de organismos eucarióticos. A partir disso, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência dos íons metálicos ferro e zinco em células planctônicas, bem como na formação e nos mecanismos de virulência do biofilme de H. capsulatum. As cepas utilizadas para o trabalho foram a Panamense G186A (ATCC 26029) e a oriunda de morcego EH-315 (BAC1). Os quelantes TPEN e DTPA foram selecionados para mimetizar ambientes com escassez de íons, e as soluções de sulfato ferroso e sulfato de zinco para adição de mais íons ao meio HAM-F12. Os resultados mostraram que na presença dos quelantes tanto as células planctônicas quanto a formação do biofilme foram prejudicadas. Na presença do zinco, a cepa G186A teve um aumento na sua atividade metabólica e densidade celular no crescimento planctônico, ao contrário da EH-315 que não teve esses parâmetros alterados em relação ao crescimento controle. Na presença do ferro ambas as cepas apresentaram aumento de atividade metabólica e densidade celular. Em relação a formação do biofilme, na presença do zinco só a cepa G186A mostrou maior atividade metabólica, enquanto na presença do ferro ambas as cepas tiveram esse parâmetro aumentado. Não houve influência na formação de biomassa e da matriz extracelular para as duas cepas na presença dos íons ou dos quelantes. As microscopias eletrônicas de varredura e confocal mostraram que na presença dos íons foram formados biofilmes mais densos e robustos após 144 horas para ambas as cepas, sendo que com o ferro foram formados biofilmes predominantemente de hifas. O quelante TPEN, principalmente, inibiu a formação de aglomerados celulares tanto em 24 quanto em 144 horas de cultivo. Os ensaios com o corante congo red mostraram que na presença dos quelantes houve maior susceptibilidade das cepas ao corante, principalmente a cepa EH-315, indicando possíveis alterações na parede celular fúngica. Para análise da virulência, o modelo animal alternativo Galleria mellonella foi utilizado. Não houve maior sobrevivência das larvas infectadas após crescimento em meios com quelantes em comparação com as larvas infectadas com leveduras da condição controle. Entretanto, as larvas infectadas com as leveduras oriundas dos biofilmes inicial e maduro cultivados em meio com zinco e ferro da cepa G186A apresentaram menor sobrevivência. A cepa EH-315 não apresentou diferenças estatísticas na sobrevivência das larvas infectadas com leveduras oriundas dos meios com os íons. De maneira geral, os resultados trazem informações inéditas em relação a morfologia e a influência de íons em biofilmes do fungo Histoplasma spp. A adição dos íons metálicos influenciou na atividade metabólica e na viabilidade celular das cepas, principalmente para a cepa G186A. Os biofilmes mostraram maior robustez na presença de mais íons metálicos além de mudanças morfológicas em ambas as cepas. Além disso, a cepa G186A mostrou-se mais virulenta na presença dos íons indicando que os íons contribuem para seus mecanismos de virulência. O uso de quelantes podem contribuir para novas opções terapêuticas anti- H. capsulatum, visto que podem diminuir a viabilidade e a formação dos biofilmes do fungo.