Estudio proteómico y efecto de la modulación de la vía Calmodulina/Calcineurina en aislamientos de Candida glabrata resistentes a caspofungina
Fecha
2021-02-08Autor(es)
Ceballos Garzón, Carlos AndrésEvaluador(es)
Marchand, PascalAlonso Monge, Rebeca
Muñoz Henao, Julian Esteban
Gonzalez Marin, Angel
Alvarez Rueda, Nidia
Publicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Doctorado en Ciencias Biológicas
Título obtenido
Doctor en Ciencias Biológicas
Autor(es) Corporativo(s)
Pontificia Universidad Javeriana
Universite de Nantes
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
COAR
Tesis de doctoradoCompartir este registro
Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Proteomic study and effect of modulation of the Calmodulin / Calcineurin pathway in isolates of Candida glabrata caspofungin resistantResumen
A pesar de la prevalencia de las infecciones fúngicas, el número de antifúngicos es reducido y la aparición de resistencia es creciente. El principal desafío terapéutico radica en lograr la selectividad fúngica. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos antifúngicos con diferentes mecanismos de acción y desarrollar fármacos que mejoren la actividad de los antifúngicos actuales.
En este trabajo, el primer objetivo se basó en la identificación de mecanismos de resistencia a candinas mediante la secuenciación del genoma completo en aislamientos clínicos de C. glabrata. Luego, se realizaron estudios proteómicos de la respuesta de crecimiento frete a la exposición a caspofungina, seguido del análisis del impacto de inhibidores y mutantes de la vía calcineurina en la susceptibilidad, tolerancia a estrés, formación de biopelículas y patogenicidad en Galleria mellonella.
Después de evaluar los genes relacionados con el crecimiento antifúngico, encontramos que las cepas solo presentaron mutación en el gen FKS2.
Para descifrar el perfil proteómico de C. glabrata en respuesta a la exposición a caspofungina, se realizó extracción e identificación de proteínas. Identificamos 21 proteínas cuya abundancia cambió, algunas de las proteínas están involucradas en la biosíntesis de la pared celular, patogénesis y respuesta al estrés. Además, algunas de estas son miembros de la vía CaM/Cal, como el factor transcripcional Crz1. Corroboramos estos resultados utilizando inhibidores de CaM/Cal y mutantes Crz1Δ, en donde logramos retornar el fenotipo de susceptibilidad y disminuir la capacidad de respuesta a condiciones de estrés y patogenicidad.
Los inhibidores de proteínas de la vía CaM/Cal, como el factor de transcripción Crz1 podrían ser una excelente opción terapéutica, basados en los resultados obtenidos y probados en modelos in vitro e in vivo. Resultados, que podrían usarse potencialmente para mejorar las terapias en las infecciones fúngicas, especialmente ahora que la resistencia a los antifúngicos está en aumento.
Abstract
Despite the prevalence of fungal infections, few novel antifungals have been introduced in recent years and the emergence of resistance is increasing. The therapeutic challenge lies in achieving fungal selectivity. Therefore, to improve clinical outcomes, it will be necessary to develop new antifungals with different mechanisms of action and/or to discover drugs that improve the activity of current antifungals.
In this work, the first objective was to identify resistant mechanisms by whole genome sequencing in echinocandin-resistant C. glabrata isolates. Then, studies of the proteomic response to caspofungin exposure and the analysis of the impact of calcineurin inhibitors and Crz1Δ mutants on susceptibility, stress tolerance, biofilm formation, and pathogenicity in Galleria mellonella, were conducted.
After evaluating several genes related to antifungal growth, we found that the strains only harboring the mutation in the FKS2 (F659-Del) gene.
In order to decipher the proteomic profile of C. glabrata in the response to caspofungin exposure, protein extraction was carried out. We identified 21 proteins whose abundance changed, some of these proteins are involved in wall biosynthesis, pathogenesis, and response to stress, and some of them being members of the CaM/Cal pathway, such as the transcriptional factor Crz1. We corroborated these results by using CaM/Cal inhibitors and Crz1Δ mutants, where we achieve to return the susceptibility and to decrease the capacity to respond to stress conditions and pathogenicity.
Protein inhibitors of the CaM/Cal pathway, such as the transcription factor Crz1, could be an excellent therapeutic option, based on the results obtained and tested in vitro and in vivo models. Results, which could potentially be used to improve therapies in fungal infections, especially now that antifungal resistance is rising.
Palabras clave
Candida glabrataCalmodulina/Calcineurina
Resistencia antifúngica
Proteómica
CRISPRCas9
Cobertura espacial (Municipios de Colombia)
Bogotá, D.C. (Bogotá, Colombia)Cobertura espacial (Departamentos de Colombia)
Cundinamarca (Colombia)Cobertura temporal
2014-2021Temas
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasCalmodulina
Agentes antifúngicos
Proteómica
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