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Title in Portuguese: Efeito do butirato de sódio sobre células planctônicas e sésseis de Trichosporon asahii e T.inkin
Title: Effect of sodium dobutyrate on planktonic and sessile cells of Trichosporon asahii and T.inkin
Author: Aguiar, Ana Luiza Ribeiro
Advisor(s): Cordeiro, Rossana de Aguiar
Keywords: Trichosporon
Biofilme
Butirato
Issue Date: 10-Jul-2018
Citation: AGUIAR, A. L. R. Efeito do butirato de sódio sobre células planctônicas e sésseis de Trichosporon asahii e T.inkin. 2018. 83 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: Espécies de Trichosporon são conhecidas por causar infecções superficiais, como a piedra branca. Porém, nas últimas décadas, este gênero fúngico tem se destacado em casos de infecções invasivas e disseminadas em pacientes imunocomprometidos, os quais têm o quadro clínico agravado, quando as células fúngicas se associam na forma de biofilmes, em dispositivos médicos, apresentando resistência a diversos antifúngicos. Dessa forma, a necessidade de se pesquisar novas estratégias de controle traz como uma alternativa o butirato de sódio (ButNa), um inibidor de histona desacetilase capaz de alterar a conformação da cromatina. Esta droga tem sido estudada na modulação de estados epigenéticos, promovendo redução da expressão de fatores de virulência, além de alterações no crescimento de fungos patogênicos, como Cryptococcus spp. e Candida spp. O objetivo da presente pesquisa foi investigar o efeito, in vitro, do ButNa sobre o crescimento, a morfologia e a sensibilidade a antifúngicos de cepas clínicas de T. asahii (n=3) e T. inkin (n=7). Os isolados utilizados pertencem à Coleção de Culturas do Centro Especializado em Micologia Médica (CEMM), da Faculdade de Medicina, da Universidade Federal do Ceará e foram recuperados e mantidos em Ágar Batata Dextrose, com incubação a 35°C por 48 h. As culturas de células planctônicas foram avaliadas quanto à sensibilidade, in vitro, ao ButNa, anfotericina B (AMB) , voriconazol (VOR) e fluconazol (FLC), bem como foi investigada a interação do ButNa com os antifúngicos anteriormente citados frente às cepas de Trichosporon spp. Analisou-se, também, a sensibilidade, quanto à biomassa e atividade metabólica, das células sésseis na fase de adesão, desenvolvimeno e biofilme maduro frente ao ButNa, assim como avaliou-se a presença de interação farmacológica entre o ButNa e AMB, VOR, FLC e caspofungina (CAS) sobre biofilmes de Trichosporon spp.. Adicionalmente, foi investigada a ação do ButNa sobre a morfologia de células planctônicas e sésseis e sobre a ultraestrutura de biofilmes maduros de Trichosporon spp. Todos os testes foram realizados em triplicata, e os resultados avaliados estatisticamente por teste de variância ANOVA, pós-teste de Bonferroni, teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn para comparação entre os valores encontrados (p<0,05). O ButNa inibiu o crescimento das células planctônicas em 50% nas concentrações 60 mM e 120mM. Em biofilmes, na fase de adesão, houve uma redução da atividade metabólica de, em média, 10% (CIM) e 45% (10xCIM). Na etapa de formação, o declínio da atividade metabólica foi de 25% (CIM) e 63% (10xCIM). Também nessa fase, houve diminuição da biomassa em 45% (CIM) e 81% (10xCIM). Em biofilme maduro, observou-se um decréscimo de 18% da atividade metabólica (CIM) e de 48% (10xCIM), bem como redução da biomassa em 51% (CIM) e 77% (10xCIM). No teste de interação entre os fármacos, observou-se que o ButNa potencializou o efeito da maioria dos antifúngicos testados, in vitro, tanto em células planctônicas quanto em biofilme. O ButNa alterou a morfologia de Trichosporon spp, diminuindo a filamentação em células planctônicas e desestruturando biofilmes. Portanto, o ButNa apresenta atividade antifúngica, in vitro, e potencial para combater espécies patogênicas emergentes do gênero Trichosporon.
Abstract: Species of Trichosporon are known to cause superficial infections, such as white piedra. However, this fungus has been prominent in recent decades in invasive and disseminated infections in immunocompromised patients. When fungal cells associate, forming biofilms in medical devices, the clinical condition worsens, with the occurrence of resistance to various antifungal agents. Thus, the need to research new control strategies led to an alternative: sodium butyrate (NaBut), a histone deacetylase inhibitor that can alter chromatin conformation. This inhibitor has been used to modulate epigenetic states, presenting an expressive effect on the decrease of the expression of virulence factors and changes in the growth of pathogenic fungi, such as Cryptococcus spp. and Candida spp. The objective of this study was to investigate the effects, in vitro, of the sodium butyrate over the growth, morphology and sensitivity to antifungal of clinical strains of T. asahii (n = 3) and T. inkin (n = 7), belonging to the Collection of Cultures of the Specialized Center in Medical Mycology (SCMM), Faculty of Medicine, Federal University of Ceará. All samples were recovered in Potato Agar Dextrose, incubated at 35 ° C for 48 h. The cultures were evaluated for in vitro susceptibility to NaBut and to antifungal agents for therapeutic use in planktonic cells and associated in biofilms. The occurrence of the interaction effect between NaBut and antifungal against strains of Trichosporon spp. were also evaluated. Additionally, the action of NaBut on the morphology of Trichosporon species was analyzed. All tests were performed in triplicate, and the results were statistically evaluated by test of varianceANOVA, Bonferroni post-test, Kruskal-Wallis test and Dunn post-test to compare the values found (p <0.05). NaBut inhibited the growth of planktonic cells by 50% at concentrations of 60 mM and 120 mM. In biofilms, at the adhesion phase, there was a reduction in metabolic activity of 10% (MIC) and 45% (10x MIC), on average.At the forming stage, the reduction in metabolic activity was 25% (MIC) and 63% (10x MIC).Also in this phase, the biomass decreased by 45% (MIC) and 81% (10x MIC). In mature biofilm, a decrease of 18% in metabolic activity (MIC) and 48% (10x MIC) was observed, as well as biomass reduction in 51% (MIC) and 77% (10x MIC). In the drug interaction test, NaBut enhanced the effect of most of the antifungal agents tested, in vitro, in planktonic cells and in biofilms.NaBut altered the morphology of Trichosporon spp, reducing filamentation in planktonic cells and de-structured biofilms. Therefore, NaBut has antifungal activity and the potential to inhibit pathogenic species of this emerging fungus.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40653
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