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Nature Communications volume 13, Número do artigo: 3781 (2022) Citar este artigo

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O patógeno fúngico oportunista Candida albicans é normalmente comensal, residindo na mucosa da maioria dos indivíduos saudáveis. Em hospedeiros susceptíveis, sua forma hifálica filamentosa pode invadir as camadas epiteliais levando a infecção sistêmica superficial ou grave. Embora a invasão seja principalmente intracelular, ela não causa nenhum dano aparente às células hospedeiras nos estágios iniciais da infecção. Aqui, investigamos a invasão de C. albicans in vitro usando imagens de células vivas e o repórter sensível a danos galectina-3. A análise quantitativa de célula única mostra que a invasão pode resultar no rompimento da membrana do hospedeiro em diferentes estágios e na morte da célula hospedeira, ou na passagem de células hospedeiras sem rompimento da membrana. A rotulagem da membrana e a microscopia eletrônica tridimensional de 'volume' revelam que as hifas podem atravessar várias células hospedeiras dentro de túneis transcelulares que são progressivamente remodelados e podem sofrer 'inflações' ligadas aos estoques de glicogênio do hospedeiro. Assim, a invasão inicial de C. albicans nos tecidos epiteliais pode levar à ruptura da membrana do hospedeiro ou à formação de túneis transcelulares.

O fungo patógeno humano Candida albicans coloniza a mucosa oral, genital e intestinal da maioria dos indivíduos saudáveis ​​e faz parte da flora comensal normal1. C. albicans freqüentemente causa infecções superficiais, como candidíase oral ou vaginal, e em hospedeiros suscetíveis pode invadir a mucosa gastrointestinal e entrar na corrente sanguínea, levando a uma infecção sistêmica grave e com risco de vida2. C. albicans possui uma variedade de características de virulência, permitindo-lhe colonizar a microbiota quando comensal e invadir os tecidos do hospedeiro durante a infecção. A capacidade de C. albicans de passar por uma mudança morfológica, passando de células de levedura redondas para uma forma de hifa filamentosa em resposta a várias sugestões ambientais, é considerada sua característica de virulência mais importante e tem sido fortemente ligada à sua capacidade de invadir e danificar tecido hospedeiro3,4.

A infecção das camadas epiteliais prossegue através de uma série de etapas sequenciais: fixação, iniciação do crescimento das hifas, invasão e dano5. A ligação à superfície da célula hospedeira é mediada por várias adesinas, como a Als3, que se liga ao receptor E-caderina nas células epiteliais, bem como Hwp1, Eap1 e Iff4, entre outras6,7,8.

Acredita-se que a invasão por C. albicans seja principalmente um processo intracelular (transcelular), pelo menos até o afrouxamento das conexões epiteliais e quebra da barreira9,10,11,12, conforme indicado por estudos de microscopia eletrônica (EM) bidimensional e coloração diferencial ensaios de invasão que sugerem que a invasão se origina predominantemente na superfície apical das células epiteliais5,10,13,14,15.

Embora a invasão comece cerca de uma ou duas horas após a fixação, foi relatado que o dano à célula hospedeira, medido por ensaios de liberação de LDH ou 51Cr, ocorre em um estágio posterior, geralmente após 6–24 h, dependendo do tecido epitelial14,15,16, 17. De fato, acredita-se que a principal causa de danos durante a infecção epitelial por C. albicans não seja a invasão per se, mas outros fatores, como a candidalisina, uma toxina peptídica fúngica secretada durante a infecção18. Células epiteliais infectadas por um mutante deficiente na secreção de candidalisina ainda são invadidas normalmente, mas não sofrem danos aparentes11,18,19,20. Como a invasão intracelular de C. albicans pode prosseguir sem danificar as células hospedeiras ainda não é bem compreendido21. Embora a extensão das hifas e a resultante invaginação da membrana plasmática do hospedeiro na chamada "bolsa de invasão" possa ser responsável por pelo menos uma parte da invasão intracelular, espera-se uma maior extensão das hifas dentro do hospedeiro, e ainda mais nas células hospedeiras vizinhas para levar a eventual ruptura da membrana do hospedeiro e danos devido ao aumento do alongamento da membrana22,23. Os modelos atuais levantam a hipótese da presença de uma rota de invasão intracelular não lesiva, embora o mecanismo subjacente a essa rota não tenha sido descrito11,20.