Studie zeigt, dass mitochondriale Phosphatträger eine wichtige Rolle bei der Virulenz von Candida albicans spielen

In einem Papier veröffentlicht In PilzkundeDas Team von Professor Yan Wang fand heraus, dass das Fehlen des MIR1-Gens, das für den mitochondrialen Phosphatträger kodiert, sowohl in Nematoden- als auch in Mäuseinfektionsmodellen zu schweren Virulenzdefekten bei Candida albicans führen kann.

Weitere Studien zeigten, dass Virulenzdefekte mit Defekten bei der Hyphenbildung und der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) verbunden waren. Diese Studie zeigt, dass MIR1 eine wichtige Rolle bei der Mitochondrienfunktion, Filamentierung und Virulenz von C. albicans spielt und ein vielversprechendes antimykotisches Ziel sein könnte.

Im Candidiasis-Modell von Caenorhabditis elegans sank die Überlebensrate der mit dem Wildtyp infizierten Gruppe nach 120 Stunden auf etwa 20 %, während die Überlebensrate der mit mir1Δ/Δ infizierten Gruppe nach 120 Stunden bei etwa 90 % blieb. Ähnliche Ergebnisse wurden im Mausmodell erzielt. Keine der mit dem mir1Δ/Δ-Mutanten infizierten Mäuse starb während der 21-tägigen Beobachtung, während alle mit dem Wildtyp oder dem mir1Δ/MIR1-Mutanten infizierten Mäuse innerhalb von 8 Tagen starben.

Das Team beschloss, weiter zu untersuchen, warum MIR1 eine wichtige Rolle bei der Virulenz von C. albicans spielt. Die Hyphenbildung ist ein wichtiger Virulenzfaktor für C. albicans, um in den Wirt einzudringen und Virulenz auszuüben. Das Team untersuchte die Fähigkeit zur Hyphenbildung von mir1Δ/Δ-Mutanten unter verschiedenen Kulturbedingungen.

Interessanterweise zeigte die mir1Δ/Δ-Mutante schwere Filamentierungsdefekte auf den Hyphen-induzierenden Agarmedien, einschließlich YPD + Serum, Lee, Spider + Glucose, SLAD, SLD und YPS. Sie fanden außerdem heraus, dass der Verlust von MIR1 zu Störungen der nicht fermentierbaren Kohlenstoffverwertung, ATP-Reduktion und Ansammlung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in C. albicans führte.

Die Antioxidantien Proanthocyanidine, Vitamin E und N-Acetylcystein könnten den intrazellulären ROS-Spiegel senken und die Filamentierungsdefekte der mir1Δ/Δ-Mutante teilweise beheben. Somit führte der Verlust von MIR1 zu einem Virulenzverlust bei C. albicans, und dieser Effekt hing mit den durch die ROS-Akkumulation verursachten Defekten bei der Hyphenbildung zusammen.

Dann stellt sich eine neue Frage: Wie wirkt sich die ROS-Akkumulation auf die Bildung von Hyphen in C. albicans aus? Lag es an der Blockade der Hyphen-fördernden Signalwege?

Das Team testete die Expression von 11 Hyphen-bezogenen Genen und stellte fest, dass viele der Gene, darunter ECE1, HWP1, HGC1, HYR1, CST20, CEK1, CPH1, CYR1, TPK1, EFG1 und RIM101, im mir1Δ herunterreguliert waren /Δ-Mutante. Darüber hinaus könnten diese Herunterregulierungen teilweise durch die Zugabe des Antioxidans NAC behoben werden. Insgesamt hemmten ROS die Hyphenbildung der mir1Δ/Δ-Mutante, teilweise durch Herunterregulieren der Expression hyphenbezogener Gene.

„Diese Studie zeigt, dass MIR1 eine entscheidende Rolle bei der Atmung, Filamentierung und Virulenz von C. albicans spielt und dass die Störung der Atmung durch Blockierung des mitochondrialen Phosphatträgers eine wirksame antimykotische Strategie sein könnte“, sagte Professor Wang.