Do desenvolvimento de modelos pulmonares humanos tridimensionais de infecção à evolução de modelos pulmonares humanos funcionais para o estudo da interação com biofilme de Histoplasma capsulatum

• Processo: 22/15826-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2025
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia
• Pesquisador responsável: Ana Marisa Fusco Almeida
• Beneficiário: Ana Marisa Fusco Almeida
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Andrei Moroz ; Angel Augusto Gonzalez Marin ; Luigi Scipione ; Maria José Soares Mendes Giannini ; Maria Lucia Taylor da Cunha e Mello ; Orville Hernandez Ruiz
• Assunto(s): Biologia celular Biofilmes Proteína 9 associada à CRISPR Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Desenvolvimento de fármacos Histoplasma Pulmão Modelos tridimensionais de cultura de células
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilmes | Cas9 | Crispr | culturas celulares tridimensionais | desenvolvimento de fármacos | Histoplasma capsulatum | sistemas microfluídicos | Biologia celular

Resumo

Histoplasma capsulatum var capsulatum é o fungo dimórfico causador da histoplasmose, infecção pulmonar que pode se disseminar para outros órgãos, ocasionando formas graves da doença. A histoplasmose é a quarta micose que mais atinge pessoas anualmente e está mundialmente distribuída, sendo considerada uma Infecção Fúngica Invasiva (IFI) classificada como de alta relevância mundial pela OMS em 2022. Por se tratar de um patógeno intracelular, diversos genes da célula hospedeira tem sua expressão induzida pelo fungo para tornar o macrófago mais suscetível à sobrevivência e proliferação que podem ser diretamente relacionadas aos fatores de virulência do patógeno. Acreditamos que a interação patógeno-hospedeiro de biofilmes de H. capsulatum desencadeia a ativação de diferentes genes que fazem com que os macrófagos sejam mais susceptíveis à infecção por biofilmes se comparada à infecção por células planctônicas, sendo que os biofilmes de H. capsulatum são mecanismos de infecção que desencadeiam diversos fatores de virulência. Além da ligação das comunidades ao substrato, acreditamos que as interações célula-célula que caracterizam um biofilme, afetam a agressividade da infecção. Dessa maneira, este projeto de pesquisa tem como objetivos desenvolver e caracterizar modelos de cultivos celulares tridimensionais mais fidedignos ao que acontece in vivo de esferóides mono e co-cultivo de pulmão humano utilizando as células MRC-5 e THP-1 macrófago-like, e modelo de tecido pulmonar humano funcional utilizando as células hSAEC diferenciadas por Air-Liquid Interface (ALI), MRC-5 e THP-1 macrófago-like através de técnicas de microscopia confocal de varredura a laser (MCLV), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e RT-PCR para avaliação da interação biofilme-hospedeiro de H. capsulatum; caracterizar a infecção ao vivo por biofilmes de H. capsulatum com adesinas bloqueadas por anticorpos monoclonais (Hsp60, 14-3-3, enolase, GAPDH e Dectina-1) nos modelos tridimensionais através de sistema microfluídico Cell ASIC Onix (MilliPore), caracterizando o processo infectivo por RT-qPCR dos genes Hsp60, CatB, DDR48, GAPDH e CBP1 referentes ao fungo e que estão diferencialmente expressos em biofilmes, e os genes das células hospedeiras C3ar1, Gnb2 e Pdcl (da via se sinalização GPCR), Ithb2 e Fermt3 (da via alternativa da ativação da integrina), e Actb,Nckap1l (do citoesqueleto de actina), e microscopia confocal; determinar os mecanismos de interação patógeno-hospedeiro importantes na infecção por biofilmes de H. capsulatum através do screening do genoma total por CRISPR/Cas9 de células THP-1 CRISPRKO transformadas e inseridas nos modelos tridimensionais; e por fim, avaliar a influência dos genes das células hospedeiras importantes na sobrevivência de biofilmes de H. capsulatum após o tratamento com derivados de nitrofuranos utilizando o screening do genoma total por CRISPR/Cas9 nos modelos produzidos com THP-1 CRISPRKO transformadas. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GUALQUE, MARCOS WILLIAM DE LIMA; VASO, CAROLINA ORLANDO; DOS SANTOS, KELVIN SOUSA; GALEANE, MARIANA CRISTINA; GOMES, PAULO CESAR; PALMA, MARIO SERGIO; GIANNINI, MARIA JOSE SOARES MENDES; MOROZ, ANDREI; ALMEIDA, ANA MARISA FUSCO. Peptides from Galleria mellonella against Cryptococcus spp: toxicity in three-dimensional cell cultures and G. mellonella. FUTURE MICROBIOLOGY, v. N/A, p. 11-pg., 2024-11-18. (22/15826-0, 21/14839-9, 20/15586-4)

VASO, CAROLINA ORLANDO; BILA, NIURA MADALENA; DA SILVA, ROSANGELA APARECIDA MORAES; DE CARVALHO, ANGELICA ROMAO; BELIZARIO, JENNYFIE ARAUJO; PANDOLFI, FABIANA; DE VITA, DANIELA; BORTOLAMI, MARTINA; MENDES-GIANNINI, MARIA JOSE SOARES; SCIPIONE, LUIGI; et al. Efficacy of nitrofuran derivatives against biofilms of Histoplasma capsulatum strains and their in vivo toxicity. FUTURE MICROBIOLOGY, v. N/A, p. 10-pg., 2025-02-05. (20/15586-4, 19/22188-8, 21/03805-6, 22/15826-0, 17/18388-6)

SILVA, SAMANTA DE MATOS; ECHEVERRI, CAROLINA RODRIGUEZ; MENDES-GIANNINI, MARIA JOSE SOARES; FUSCO-ALMEIDA, ANA MARISA; GONZALEZ, ANGEL. Common virulence factors between Histoplasma and Paracoccidioides: : Recognition of Hsp60 and Enolase by CR3 and plasmin receptors in host cells. CURRENT RESEARCH IN MICROBIAL SCIENCES, v. 7, p. 11-pg., 2024-06-21. (22/15826-0)