Caracterización fenotípica y genética de la filamentación de cepas clínicas de Candida albicans

Abstract

Candida albicans es el principal patógeno fúngico oportunista del hombre, capaz de causar desde infecciones superficiales, en individuos sanos, hasta micosis severas en pacientes inmunocomprometidos, con compromiso vital. Esta levadura bajo determinadas condiciones (pH, crecimiento a 37ºC, microaerofilia, suero, macrófagos, entre otras), puede dar origen a estructuras filamentosas, del tipo hifas y pseudohifas. La filamentación ha sido considerada como un factor de virulencia importante de C. albicans. Considerando la importancia de la morfogénesis en la patogénesis de la levadura, nosotros estudiamos la expresión diferencial de algunos reguladores transcripcionales involucrados en filamentación (CPH1, EFG1, RIM101 y NRG1). Nuestros resultados mostraron diferencias en filamentación en 10 cepas clínicas de C. albicans cuando crecieron en medios inductores de filamentación (LEE, SPIDER, YPS y SLAD). Entre estas cepas, C. albicans CVV5 fue altamente filamentadora (87,4% en LEE y 66,8 en YPS), mientras que CVV22 mostró una baja filamentación (4,2% en LEE y 6,9 en YPS). Por lo tanto, estas dos cepas fueron escogidas para un análisis de expresión transcripcional de los reguladores en los medios YPS y LEE. El estudio de los genes CPH1 y RIM101 por RT-PCR semicuantitativo en CVV22 y CVV5 no mostró cambios en los niveles transcripcionales y no hubo asociación con el grado de filamentación en este estudio. Por otra parte, dado que los niveles de EFG1 y NRG1, mostraron cambios transcripcionales, estos genes fueron analizados por PCR en tiempo real. Con respecto a EFG1, ensayos de PCR en tiempo real no revelaron cambios significativos en su expresión en los medios LEE e YPS. Sin embargo, el nivel de expresión transcripcional del gen represor de la filamentación NRG1 en la cepa CVV22 tuvo un aumento significativo en el medio LEE (4,9 veces) y en el medio YPS (4,2 veces), como era esperado considerando su fenotipo de baja filamentación. Sin embargo, en la cepa de alta filamentación CVV5 y la cepa de referencia SC5314, donde se esperaba una disminución de los niveles transcripcionales, no se observaron cambios en el nivel de expresión de NRG1 en el medio LEE. Por lo tanto, considerando el comportamiento de CPH1, RIM101, EFG1 y NRG1 en todas las cepas analizadas, no fue posible correlacionar sus niveles de expresión transcripcional con los grados de filamentación exhibidos por las cepas CVV5, CVV22 y SC5314, en los medios LEE e YPS.

Candida albicans is the major opportunistic fungal pathogen in man, causing from superficial infections in healthy individuals to severe fungal infections in immunocompromised patients with life-long commitment. Under certain conditions (pH, 37°C, microaerophilia, serum, macrophages, etc.) this yeast may originate filamentous structures, like hyphae and pseudohyphae. Filamentation has been considered an important virulence factor in C. albicans. Considering the importance of morphogenesis in C. albicans pathogenesis, we studied the differential expression of some transcriptional regulators involved in filamentation (CPH1, EFG1, RIM101, NRG1). Our results showed differences in filamentation in 10 isolates of C. albicans when grow in filamentation inducing media (LEE, SPIDER, YPS and SLAD). Among these strains, C. albicans CVV5 was highly filamentary (87.4% in LEE and 66.8% in YPS), whereas CVV22 showed low filamentation (4.2% in LEE and 6.9% in YPS). Therefore these two strains were chosen for further analysis of transcriptional level of regulators in YPS and LEE media. Semiquantitative RT-PCR study of RIM101 and CPH1 genes in CVV22 and CVV5 strains showed no changes in transcriptional levels and no association with the degree of filamentation in this study. On the other hand, because EFG1 and NRG1 levels showed transcriptional changes they were further analyzed by real-time PCR. With respect to EFG1, real-time PCR assays revealed no significant changes in its expression in LEE and YPS media. However, the expression level of filamentation repressor NRG1 in CVV22 strain had a significant increase in LEE (4.9 fold) and YPS (4.2 fold) media, as expected because of its low filamentation phenotype. However, in the high filamentation strain CVV5 and reference strain SC5314, where decreased transcriptional levels of NRG1 were expected, no changes in its expression were observed in LEE medium. Therefore, considering the behavior of CPH1, RIM101, EFG1 y NRG1 in all strains analyzed, it was not possible to correlate its levels of transcriptional expression with the degree of filamentation exhibited by CVV5, CVV22 and SC5314 strains in LEE and YPS media.