Cryptococcus neoformans e as relações entre virulência, metabolismo do enxofre, estresse osmótico e oxidativo

• Processo: 20/01000-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de setembro de 2020 - 31 de agosto de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Renata Castiglioni Pascon
• Beneficiário: Renata Castiglioni Pascon
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Tereza Ribeiro de Vasconcelos ; Marcelo Afonso Vallim
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/14313-0 - Treinamento técnico em micologia médica, microbiologia e biologia molecular usando a levedura C. neoformans como modelo biológico para o estudo de virulência e patogênese., BP.TT; 21/10276-0 - Treinamento técnico em micologia médica, microbiologia e biologia molecular usando a levedura C. neoformans como modelo biológico para o estudo de virulência e patogênese, BP.TT; 20/11664-0 - Treinamento técnico em micologia médica, microbiologia e biologia molecular usando a levedura C. neoformans como modelo biológico para o estudo de virulência e patogênese, BP.TT
• Assunto(s): Micologia médica Cryptococcus neoformans Meningite fúngica Antifúngicos Estresse oxidativo Estresse osmótico Metabolismo de enxofre Calcineurina Metionina Ácidos cumáricos Transcriptômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: C | calcineurina | Estresse osmótico | Estresse oxidativo | Metabolismo de Enxofre | neoformans | Transcriptômica | micologia médica

Resumo

O grupo de pesquisa do Laboratório de Interações Microbianas da UNIFESP (LIMic) possui uma linha de pesquisa que estuda os mecanismos genéticos que controlam a resposta ao estresse nutricional em fungos, a qual é essencial para patogênese. Além disso, faz parte desta linha de pesquisa, prospectar novos inibidores que tenham potencial antifúngico. O tratamento contra patógenos eucariotos é difícil, pois há poucas opções de fármacos e baixa toxicidade seletiva dos mesmos. Portanto, este estudo busca novas estratégias terapêuticas, as quais dependem da identificação de novos alvos moleculares que podem ser úteis para o desenvolvimento de fármacos contra micoses profundas. Os pesquisadores deste grupo usam a levedura oportunista Cryptococcus neoformans como modelo de estudo. Além disso, este patógeno tem grande importância médica, porque causa meningite fúngica em indivíduos imunocomprometidos, sendo a principal causa de fatalidades em pacientes com AIDS, juntamente com a tuberculose. Nos últimos sete anos, nós demonstramos que a biossíntese e a captação de aminoácidos são processos essenciais para virulência em C. neoformans e são muito diferentes entre os fungos e os animais. Ainda, por meio do uso de técnicas de engenharia genética, biologia celular, proteômica e transcriptômica, nossos dados mostraram que (i) a captação de aminoácidos por permeases é regulada pela via de sinalização de Ras1; (ii) a captação do enxofre e a biossíntese de aminoácidos sulfurosos é regulada pelo fator de transcrição Cys3 em conjunto com o complexo Calcineurina, revelando uma relação inédita na literatura entre estes elementos genéticos, os quais são essenciais para virulência e patogenicidade. Ainda, os estudos anteriores mostraram que (iii) existe um elo entre o metabolismo do enxofre, o balanço osmótico garantido pela biossíntese do glicerol e o estresse oxidativo. Este último achado abriu uma nova linha investigativa que precisa ser desenvolvida, pois coloca o metabolismo do enxofre no centro de processos relevantes para a virulência, como a resistência aos estresses encontrados no hospedeiro. Portanto, os objetivos deste trabalho são (1) aprofundar os estudos sobre as relações regulatórias previamente observadas entre o fator de transcrição Cys3 e a ATP sulforilase Met3, sendo esta última de estrutura muito distinta entre fungos, as plantas e animais; (2) expandir o entendimento do mecanismo de regulação da calcineurina sobre a via de assimilação de enxofre e o estresse osmótico; (3) desenvolver os estudos sobre o papel de Gpp2 na captação do enxofre e na biossíntese dos aminoácidos sulfurosos, bem como na via de biossíntese de glutationa e na resposta ao estresse oxidativo; (4) faz parte deste trabalho testar a atividade antifúngica de análogos da metionina e derivados do ácido cumárico sobre o crescimento e a melanização, respectivamente. Espera-se que este estudo reflita em novos conhecimentos sobre a resposta ao estresse nutricional e em novos alvos para o tratamento da criptococose e outras doenças fúngicas. (AU)