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O papel do metabolismo da lactose e do acetato na virulência de Aspergillus fumigatus

Processo: 17/14159-2
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de novembro de 2017 - 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Laure Nicolas Annick Ries
Beneficiário:Laure Nicolas Annick Ries
Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Roberto do Nascimento Silva
Auxílios(s) vinculado(s):19/16291-0 - Identificação de proteínas quinases e fosfatases de Aspergillus fumigatus importantes para a resposta aos compostos anti-fungicidas, AP.R SPRINT
Bolsa(s) vinculada(s):18/01475-6 - O papel do metabolismo da lactose e do acetato na virulência de Aspergillus fumigatus, BP.JP
Assunto(s):Parede celular  Lactose  Repressão catabólica  Fatores de virulência  Lactatos  Acetatos  Fungos patogênicos  Aspergillus fumigatus 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aspergillus fumigatus | carbon catabolite repression | cell wall composition | lactate and acetate utilisation | Biochemistry, Molecular Biology and Metabolomics

Resumo

Aspergillus fumigatus é um proeminente fungo patógeno oportunista em humanos, que pode causar uma série de doenças, cuja gravidade depende da intensidade da perturbação no sistema imunológico do hospedeiro. A. fumigatus possui uma gama de fatores de virulência que determinam sua patogenicidade e assim, permitem colonização bem-sucedida do hospedeiro. A aquisição de nutrientes e subsequentes processos metabólicos são essenciais para a colonização inicial e promovem a sobrevivência do fungo no hospedeiro humano. A obtenção de minerais essenciais, como ferro, zinco e cobre, é essencial para a patogenicidade de A. fumigatus, enquanto que pouca informação existe sobre a utilização da fonte de carbono durante a infecção, embora sejam necessárias em grandes quantidades de tal fonte para sustentar os processos biossintéticos. Além disso, o crescimento em uma determinada fonte de carbono mostrou afetar a composição da parede celular, outro importante fator de virulência, alterando assim a resposta imune solicitada e a suscetibilidade a drogas antifúngicas. As principais fontes de carbono encontradas por A. fumigatus durante a infecção são glicose, lactato e acetato, cuja disponibilidade depende do nicho do hospedeiro e do estado da inflamação. Considerando que o metabolismo da glicose e a repressão de catabólica de carbono (CCR) foram estudados em A. fumigatus, praticamente nada é conhecido sobre a utilização de lactato e acetato, embora o genoma codifique todos os componentes necessários para a absorção e o subsequente metabolismo dessas fontes de carbono. Este projeto, portanto, propõe investigar minuciosamente o papel da utilização de lactato e acetato na virulência de A. fumigatus. Este trabalho começará pela identificação de genes, via sequenciamento de RNA, que estão envolvidos na utilização de lactato e acetato. Serão geradas cepas de deleção para os genes identificados, com posterior caracterização fenotípica e ensaios de fagocitose e de virulência realizados para as mesmas cepas. Além disso, a análise da flexibilidade metabólica e a análise dos metabólitos serão realizadas para determinar as alterações nas vias metabólicas quando cultivadas na presença de lactato e acetato e comparadas às células cultivadas em glicose. Além disso, este projeto visa determinar diferenças na composição da parede celular na presença de glicose, lactato e acetato e correlacionar isso com maior susceptibilidade ou resistência a agentes antifúngicos e estresses extracelulares. Espera-se que este projeto gere novos dados, o que contribuirá ainda mais para elucidar o processo de infecção mediada por A. fumigatus, proporcionando, portanto, uma perspectiva relativamente nova e não caracterizada sobre a biologia da infecção por esse fungo patogênico. Além de isso, os dados gerados poderão ser úteis no estabelecimento de uma base para uma melhor compreensão da doença e o possível desenvolvimento de agentes antifúngicos novos e/ou mais eficientes. (AU)

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Publicações científicas (9)
(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)
ANNICK RIES, LAURE NICOLAS; STEENWYK, JACOB L.; DE CASTRO, PATRICIA ALVES; ALMEIDA DE LIMA, POLLYNE BORBOREMA; ALMEIDA, FAUSTO; DE ASSIS, LEANDRO JOSE; MANFIOLLI, ADRIANA OLIVEIRA; TAKAHASHI-NAKAGUCHI, AZUSA; KUSUYA, YOKO; HAGIWARA, DAISUKE; et al. Nutritional Heterogeneity Among Aspergillus fumigatus Strains Has Consequences for Virulence in a Strain- and Host-Dependent Manner. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 10, . (17/14159-2, 16/03322-7)
STEENWYK, JACOB L.; LIND, ABIGAIL L.; RIES, LAURE N. A.; DOS REIS, THAILA F.; SILVA, LILIAN P.; ALMEIDA, FAUSTO; BASTOS, RAFAEL W.; FRAGA DA SILVA, THAIS FERNANDA DE CAMPOS; BONATO, VANIA L. D.; PESSONI, ANDRE MOREIRA; et al. Pathogenic Allodiploid Hybrids of Aspergillus Fungi. Current Biology, v. 30, n. 13, p. 2495+, . (17/14159-2, 16/03322-7, 16/07870-9)
JOHNS, LOUISE E.; GOLDMAN, GUSTAVO H.; RIES, LAURE N. A.; BROWN, NEIL A.. Nutrient sensing and acquisition in fungi: mechanisms promoting pathogenesis in plant and human hosts. FUNGAL BIOLOGY REVIEWS, v. 36, p. 1-14, . (16/07870-9, 17/14159-2, 18/22040-8)
DA COSTA FILHO, AILTON PEREIRA; PEREIRA BRANCINI, GUILHERME THOMAZ; DE CASTRO, PATRICIA ALVES; VALERO, CLARA; FERREIRA FILHO, JAIRE ALVES; SILVA, LILIAN PEREIRA; ROCHA, MARINA CAMPOS; MALAVAZI, IRAN; DE MORAES PONTES, JOAO GUILHERME; FILL, TAICIA; et al. Aspergillus fumigatus G-Protein Coupled Receptors GprM and GprJ Are Important for the Regulation of the Cell Wall Integrity Pathway, Secondary Metabolite Production, and Virulence. MBIO, v. 11, n. 5, . (16/07870-9, 18/00715-3, 16/12948-7, 19/11929-7, 18/25217-6, 19/10727-1, 16/21392-2, 17/14159-2, 19/06359-7, 18/10962-8)
ANNICK RIES, LAURE NICOLAS; DE CASTRO, PATRICIA ALVES; SILVA, LILIAN PEREIRA; VALERO, CLARA; DOS REIS, THAILA FERNANDA; SABORANO, RAQUEL; DUARTE, IOLA F.; PERSINOTI, GABRIELA FELIX; STEENWYK, JACOB L.; ROKAS, ANTONIS; et al. spergillus fumigatus Acetate Utilization Impacts Virulence Traits and Pathogenicit. MBIO, v. 12, n. 4, . (16/07870-9, 18/00715-3, 16/12948-7, 17/08750-0, 17/14159-2)
BASTOS, RAFAEL WESLEY; VALERO, CLARA; SILVA, LILIAN PEREIRA; SCHOEN, TAYLOR; DROTT, MILTON; BRAUER, VERONICA; SILVA-ROCHA, RAFAEL; LIND, ABIGAIL; STEENWYK, JACOB L.; ROKAS, ANTONIS; et al. Functional Characterization of Clinical Isolates of the Opportunistic Fungal Pathogen Aspergillus nidulans. MSPHERE, v. 5, n. 2, . (16/07870-9, 18/14762-3, 17/19821-5, 17/14159-2, 19/00631-7)
RIES, LAURE N. A.; PARDESHI, LAKHANSING; DONG, ZHICLIANG; TAN, KAELING; STEENWYK, JACOB L.; COLABARDINI, ANA CRISTINA; FERREIRA FILHO, JAIRE A.; DE CASTRO, PATRICIA A.; SILVA, LILIAN P.; PREITE, NYCOLAS W.; et al. The Aspergillus fumigatus transcription factor RglT is important for gliotoxin biosynthesis and self-protection, and virulence. PLOS PATHOGENS, v. 16, n. 7, . (17/14159-2, 17/21983-3, 18/25217-6, 17/07536-4, 17/01188-4, 13/50954-0, 14/00789-6, 13/07937-8, 16/07870-9, 19/09278-8, 16/03322-7)
DE ASSIS, LEANDRO JOSE; SILVA, LILIAN PEREIRA; BAYRAM, OZGUR; DOWLING, PAUL; KNIEMEYER, OLAF; KRUEGER, THOMAS; BRAKHAGE, AXEL A.; CHEN, YINGYING; DONG, LIGUO; TAN, KAELING; et al. Carbon Catabolite Repression in Filamentous Fungi Is Regulated by Phosphorylation of the Transcription Factor CreA. MBIO, v. 12, n. 1, . (16/03900-0, 16/07870-9, 14/00789-6, 17/14159-2)
DROTT, M. T.; BASTOS, R. W.; ROKAS, A.; RIES, L. N. A.; GABALDON, T.; GOLDMAN, G. H.; KELLER, N. P.; GRECO, C.. Diversity of Secondary Metabolism in Aspergillus nidulans Clinical Isolates. MSPHERE, v. 5, n. 2, . (17/14159-2, 17/19821-5, 19/00631-7, 16/07870-9)

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