In een artikel gepubliceerd in Mycology , ontdekte het team van professor Yan Wang dat in zowel nematoden- als muizeninfectiemodellen het ontbreken van het MIR1-gen, dat codeert voor de mitochondriale fosfaatdrager, kan leiden tot ernstige virulentiedefecten bij Candida albicans.

Verdere onderzoeken toonden aan dat virulentiedefecten geassocieerd waren met defecten in de vorming van hyfen en de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS). Deze studie toont aan dat MIR1 een belangrijke rol speelt in de mitochondriale functie, filamentatie en virulentie van C. albicans, en mogelijk een veelbelovend antischimmeldoelwit is.

In het candidiasismodel van Caenorhabditis elegans daalde het overlevingspercentage van de met de wildtype stam geïnfecteerde groep tot ongeveer 20% na 120 uur, terwijl het overlevingspercentage van de met mir1Δ/Δ geïnfecteerde groep na 120 uur ongeveer 90% bleef. Soortgelijke resultaten werden verkregen in het muizenmodel. Geen van de muizen die waren geïnfecteerd met de mir1Δ/Δ-mutant stierf gedurende 21 dagen observatie, terwijl alle muizen die waren geïnfecteerd met het wildtype of de mir1Δ/MIR1-mutant binnen 8 dagen stierven.

Het team besloot verder te onderzoeken waarom MIR1 een belangrijke rol speelt in de virulentie van C. albicans. Hyfenvorming is een belangrijke virulentiefactor voor C. albicans om de gastheer binnen te dringen en virulentie uit te oefenen. Het team bestudeerde het vermogen tot hyfenvorming van mir1Δ/Δ-mutanten onder verschillende kweekomstandigheden.

Interessant is dat de mir1Δ/Δ-mutant ernstige filamentatiedefecten vertoonde op de hyfa-inducerende agarmedia, waaronder YPD + serum, Lee, Spider + glucose, SLAD, SLD en YPS. Ze ontdekten verder dat het verlies van MIR1 resulteerde in niet-fermenteerbare koolstofgebruiksdefecten, ATP-reductie en accumulatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) in C. albicans.

De antioxidante proanthocyanidinen, vitamine E en N-acetylcysteïne zouden het intracellulaire ROS-niveau kunnen verlagen en de filamentatiedefecten van de mir1Δ/Δ-mutant gedeeltelijk kunnen redden. Het verlies van MIR1 leidde dus tot een verlies aan virulentie bij C. albicans, en dit effect hield verband met de defecten in de vorming van hyfen veroorzaakt door de accumulatie van ROS.

Dan rijst er een nieuwe vraag:hoe beïnvloedt de accumulatie van ROS de vorming van hyfen in C. albicans? Was dit te wijten aan de blokkering van de hyfenbevorderende signaalroutes?

Het team testte de expressies van 11 hypha-gerelateerde genen en ontdekte dat veel van de genen, waaronder ECE1, HWP1, HGC1, HYR1, CST20, CEK1, CPH1, CYR1, TPK1, EFG1 en RIM101, downgereguleerd waren in de mir1Δ. /Δ-mutant. Bovendien zouden deze neerwaartse regulaties gedeeltelijk kunnen worden verholpen door de toevoeging van het antioxidant NAC. Gezamenlijk remde ROS de vorming van hyfen van de mir1Δ/Δ-mutant, gedeeltelijk door de expressies van hypha-gerelateerde genen te downreguleren.

"Deze studie toont aan dat MIR1 een cruciale rol speelt bij de ademhaling, filamentatie en virulentie van C. albicans, en het verstoren van de ademhaling door het blokkeren van de mitochondriale fosfaatdrager kan een effectieve antischimmelstrategie zijn", aldus professor Wang.

Meer informatie: Qiao-Ling Hu et al, Mitochondriale fosfaatdrager speelt een belangrijke rol bij de virulentie van Candida albicans, Mycologie (2024). DOI:10.1080/21501203.2024.2354876

Aangeboden door Tsinghua University Press