"Modulação da homeostase de cobre em macrófagos durante a interação com patógenos fúngicos"

Abstract

Fungos patogênicos, como Cryptococcus neoformans e Candida albicans, são uma das mais frequentes causas de infecções oportunistas em todo o mundo, sendo capazes de sobreviver, proliferar e escapar de macrófagos, células de primeira linha da resposta imune de hospedeiros mamíferos. Macrófagos geralmente expõem o patógeno intracelular a um ambiente tóxico, caracterizado por pH ácido, presença de espécies reativas, como também de peptídeos antimicrobianos. Neste contexto, há uma competição entre o patógeno intracelular e o hospedeiro mamífero por nutrientes essenciais, como por exemplo, metais de transição. Cobre é um metal de transição essencial para a vida aeróbica, porém pode ser tóxico em altas concentrações e, devido a isto, diversos organismos desenvolveram mecanismos regulatórios para controlar suas concentrações. O objetivo deste trabalho foi avaliar a modulação da homeostase de cobre durante a interação entre macrófagos e células de C. neoformans ou C. albicans. Neste trabalho, foi possível demonstrar que a presença de cobre contribui para uma menor atividade fungicida de macrófagos infectados. Também, o pré-carregamento das células fúngicas com cobre alterou a sensibilidade de ambas leveduras patogênicas à atividade anti-fúngica. Além disso, foi demonstrado que a expressão de transportadores de cobre (CTR1 e ATP7A) e proteínas ligadoras de cobre (ceruloplasmina e metalotioneína 1) de macrófagos foram moduladas em resposta à infecção por estes fungos patogênicos. Entretanto, essa regulação pode envolver mecanismos mais complexos, como estratégias do patógeno para subverter a ação antimicrobiana de macrófagos.

Pathogenic yeasts, such as Cryptococcus neoformans and Candida albicans, are one of the most frequent causes of the opportunistic infections worldwide, being able to survive, proliferate and escape from macrophages, the first line cells engaged in the immune defense of the mammalian host. Macrophages generally expose the intracellular pathogen to a toxic environment, which is characterized by acid pH, presence of reactive species, as well the presence of antimicrobial peptides. In this context, there is a competition between intracellular pathogen and mammalian host for essential nutrients, such as transition metals. Copper is an essential transition metal for aerobic life, but can be toxic at high concentrations and, therefore, many organisms have evolved highly regulated mechanisms for controlling its concentration. In this work, we aim is evaluate a modulation of copper homeostasis during interaction between macrophages and C. neoformans or C. albicans cells. This work demonstrated that the presence of copper resulted in a lower fungicidal activity of infected macrophages. Also, the pre-loading of fungal cells with copper can alter the sensitivity of both pathogenic yeasts to an antifungal activity. In addition, we showed that the expression of macrophage copper transporters (CTR1 and ATP7A) and copper-binding proteins (ceruloplasmin and metallothionein 1) are modulated in response infection by pathogenic fungi. However, this regulation may involve more complex mechanisms, such as strategies of pathogen to subvert the antimicrobial action of macrophages.