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Title in Portuguese: Desenvolvimento de um modelo de biofilme microcosmos para o estudo da candidíase vulvovaginal
Title: Development of a microcosm biofilm model for the study of vulvovaginal candidiasis
Author: Andrade, Ana Raquel Colares de
Advisor(s): Cordeiro, Rossana de Aguiar
Keywords: Candida
Biofilmes
Issue Date: 21-Dec-2018
Citation: ANDRADE, A. R. C. Desenvolvimento de um modelo de biofilme microcosmos para o estudo da candidíase vulvovaginal. 2018. 94 f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Médica) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: Espécies do gênero Candida são organismos comensais da microbiota humana que, em situações de disbiose, expressam diversos fatores de virulência, tais como os biofilmes – comunidades microbianas como elevada resistência aos antimicrobianos e à imunidade do hospedeiro. Em mucosas, os biofilmes de Candida spp. se relacionam a infecções de grande relevância clínica-epidemiológica, como a candidíase vulvovaginal (CVV).O presente estudo objetivou estabelecer ummodelo de biofilme microcosmos (BMi) in vitro para o estudo da CVV. No total, 11 amostrasde secreção vaginalde pacientes com suspeita clínica de CVV foram empregadas nos testes.De 11, seis amostras clínicas foram utilizadas para determinar as condições ideais de formação do biofilme quanto à composição química do meio, temperatura, tempo de crescimento e atmosfera gasosa. Os resultados foram avaliados quanto ao número de unidades formadoras de colônias (UFC/mL), atividade metabólica e biomassa. Em seguida, outras cinco amostras clínicas foram testadas na condição experimental elencada como a mais favorável ao crescimento microbiano para formação do BMi; as espécies de Candida spp. também foram isoladas para formação de biofilme monoespécie (BMo). Os modelos foram avaliados quanto ao número de UFC/mL, atividade metabólica e proteolítica, biomassa e sensibilidade ao fluconazol (FLC). Analisou-se ainda a morfologia dos BMi por microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal. O diagnóstico baseado em métodos fenotípicos, PCR e MALDI-TOF revelou que C. albicans (10/11) e C. glabrata (1/11) foram os agentes etiológicos dos casos de CVV investigados. Em ambos os modelos (BMi e BMo), as amostras clínicas e as culturas isoladas foram cultivadas em Meio Simulador de Fluido Vaginal a 35ºC por 48 a 72h, em microaerofilia. Os resultados mostraram menor concordância entre os valores de UFC/mL e atividade metabólica em BMi (1/5) que em BMo (5/5). A atividade proteolítica mostrou-se constante nos dois modelos de biofilme em todas as amostras (n=5). A quantificação da biomassa revelou valores maiores em BMi que em BMo em todas as amostras avaliadas (n=5). Os cultivos de BMi mostraram tolerância ao FLC até 128 µg/mL, com redução da viabilidade celular apenas na concentração 256 µg/mL. No modelo BMo a viabilidade foi reduzida em até 50% nas concentrações 256 e 512 µg/mL de FLC. As imagens revelaram o predomínio de Candida sp. no BMi – mesmo nas amostras que possuíam microbiota mista. O modelo proposto para o estudo de comunidades sésseis em microcosmos pode servir como plataforma para estudos in vitro a fim de melhor explicarafisiopatologia da CVV.
Abstract: Candida species are commensal of the human microbiota. When in dysbiosis, they express several virulence factors, such as biofilms. Biofilms are complex communities resistant to the host immunity and antibiotics. In human mucosa, Candida spp. biofilms are related to a large number of clinical and epidemiological relevance infections, such as vulvovaginal candidiasis (CVV). The present study aimed to establish a microcosm biofilm model (BMi) in vitro for the study of CVV. Overall, eleven vaginal secretion from patients CVV suspected were used for testes. Of 11, six samples were used to preliminary test aiming to determine the ideal chemical composition of the medium, temperature, growth time and atmospheric gases for biofilm formation. The results were evaluated for the number of colony forming units (CFU / mL), metabolic activity and biomass. Then, others five clinical samples were tested in a previously listed as the most favorable to microbial growth for BMi formation condition; the species of Candida spp. were also isolated for monospecies biofilm (BMo) formation. The models were evaluated for the number of CFU / mL, metabolic and proteolytic activity, biomass and susceptibility to fluconazole (FLC). The BMi morphology was also analyzed by scanning electron microscopy and confocal microscopy. The diagnosis based on phenotypic methods, PCR and MALDI-TOF revealed that C. albicans (10/11) and C. glabrata (1/11) were the etiological agents of the CVV cases investigated. In both models (BMi and BMo), clinical samples and isolated cultures were grown in Vaginal Fluid Simulator Medium at 35ºC for 48 to 72 hours in microaerophilic cells. The results showed lower concordance between the values of CFU / mL and metabolic activity in BMi (1/5) than BMo (5/5). The proteolytic activity was constant in both biofilm models in all samples (n = 5). Biomass quantification revealed higher value in BMi than in BMo in all the samples analyzed (n = 5). BMi cultures showed tolerance to FLC up to 128 μg / mL, with reduction of cell viability only at the concentration of 256 μg / mL. In the BMo model the viability was reduced by up to 50% in the concentrations 256 and 512 μg / mL of FLC. The images revealed the predominance of Candida sp. in BMi - even in the samples that had mixed microbiota. The proposed model for the study of sessile communities in microcosms can be useful as a platform for in vitro studies to improve the pathophysiology explanation and understanding of CVV.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/42777
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