Mobilização de zinco em Acanthamoeba castellanii exposta a leveduras patogênicas do gênero Cryptococcus

Abstract

As leveduras encapsuladas Cryptococcus gattii e Cryptococcus neoformans são os agentes etiológicos da criptococose, doença caracterizada por quadros de meningoencefalite e responsável por 181.000 mortes anuais. A infecção acontece por inalação de esporos ou leveduras dissecadas presentes no ambiente, que se depositam nos alvéolos pulmonares, onde são rapidamente fagocitados por macrófagos alveolares. No ambiente, estas leveduras podem estas associadas a amebas de vida livre, sendo que macrófagos e amebas desenvolvem uma resposta similar ao fungo. Desta forma, é especulado que os determinantes de virulência necessários para infecção em mamíferos tenham surgido a partir de seleção em amebas no solo. Diversos organismos utilizam imunidade nutricional durante infecções, visando restringir o acesso do patógeno a nutrientes. Esta se caracteriza pela modulação dos níveis de metais essenciais. Zinco é importante para a virulência de C. gattii e sabe-se que macrófagos modulam a expressão de transportadores de zinco em resposta a C. neoformans. Considerando o exposto, este trabalho tem por objetivo analisar a expressão de transportadores de zinco em Acanthamoeba castellanii exposta aos agentes da criptococose. A partir de RNA coletado de amebas co-incubadas com células de C. neoformans ou C. gattii, foi empregado PCR quantitativo em tempo real para avaliar a expressão dos genes ACA1_260050 e ACA1_271600, filogeneticamente próximos de transportadores de zinco da família ZnT associados ao complexo de Golgi em mamíferos. Foi detectado aumento consistente de transcritos de genes codificantes de transportadores de zinco em células de A. castellanii em resposta a C. gattii e a C. neoformans. Adicionalmente, em experimentos de microscopia confocal de fluorescência, foi possível detectar mobilização de zinco nestas mesmas condições, quando comparadas ao controle sem a adição de leveduras. Assim, pode-se concluir que células de ameba ativamente modulam a quantidade de zinco intracelular em resposta à infecção por células de Cryptococcus spp.

The encapsulated yeasts Cryptococcus gattii and Cryptococcus neoformans are the etiological agents of cryptococcosis, a disease characterized by meningoencephalitis and responsible for 181.000 deaths annually. The infection occurs by inhalation of spores or dissected yeasts present in the environment. After deposition in the pulmonary alveoli, yeast cells are readily phagocytized by alveolar macrophages. In the environment, these yeasts can be associated with free-living amoebae, and macrophages and amoebae develop a similar response to the fungus. Thus, it is speculated that the virulence determinants required for infection in mammals have arisen from selection in amoebas in the soil. Several organisms use nutritional immunity during infections to restrict pathogen’s access to nutrients. This is characterized by the modulation of essential metals. Zinc is important for C gattii’s virulence and it is known that macrophages modulate the expression of zinc transporters in response to C. neoformans. Considering the above, this work aims to analyze the expression of zinc transporters in Acanthamoeba castellanii exposed to the agents of cryptococcosis. From RNA collected from amoebas co-incubated with cells of C. neoformans or C. gattii, real-time quantitative PCR was employed to evaluate the expression of genes ACA1_260050 and ACA1_271600. These genes are phylogenetically close to zinc transporters of the ZnT family associated with the complex of Golgi in mammals. A consistent increase of transcripts of genes encoding zinc transporters in A. castellanii cells was detected in response to C. gattii and C. neoformans. Additionally, employing fluorescence confocal microcopy experiments, zinc mobilization was detected in these same conditions, when compared to the control without the addition of yeasts. Thus, it can be concluded that amoeba cells actively modulate the amount of intracellular zinc in response to infection by Cryptococcus spp.