Dissecando a interação patógeno-hospedeiro de Histoplasma capsulatum através de uma abordagem multi-ômica integrativa

• Processo: 24/13497-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia
• Pesquisador responsável: Ana Marisa Fusco Almeida
• Beneficiário: Samanta de Matos Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Biofilmes Histoplasma Interações hospedeiro-patógeno Análise de sequência de RNA Micologia Análises multiômicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofilmes | Genômica integrativa | Histoplasma capsulatum | Interação patógeno-hospedeiro | RNAseq | Tecido 3D de pequenas vias aéreas humanas | Micologia

Resumo

Os fungos dimórficos, dentre os quais encontra-se o gênero Histoplasma, apresentam uma capacidade única de passar por mudanças morfológicas, assumindo uma forma miceliar no solo e leveduriforme no hospedeiro. Esse patógeno intracelular facultativo é reconhecido por iniciar infecções respiratórias em mamíferos que podem progredir para infecções sistêmicas. Além disso, sua capacidade de formar biofilmes é motivo de preocupação devido à dificuldade inerente no controle de infecções relacionadas aos biofilmes na prática clínica. Enquanto os esforços de pesquisa têm se concentrado predominantemente em estudos de interações patógeno-hospedeiro usando modelos celulares bidimensionais (2D), a literatura abrange extensivamente a aplicação de modelos tridimensionais (3D) para elucidar interações patógeno-hospedeiro em diferentes microrganismos, incluindo bactérias, vírus e fungos, como Candida albicans e Aspergillus spp. No entanto, pesquisas relacionadas aos fungos dimórficos permanecem limitadas nesse contexto. Entre as técnicas de biologia molecular empregadas no avanço de estudos de interações patógeno-hospedeiro, abordagens multiômicas evoluíram como ferramentas moleculares robustas na pesquisa de diferenciação e integração entre a genômica, a epigenômica, a transcriptômica, a proteômica e a metabolômica, permitindo o aprofundamento do conhecimento dos processos infecciosos. Nesse contexto, este projeto de pesquisa tem como objetivo utilizar uma abordagem multiômica integrativa de dados de transcriptômica gerados por uma abordagem de Single-Cell RNA-Seq (scRNAseq) e epigenômica para dissecar a interação patógeno-hospedeiro de biofilmes de H. capsulatum durante a infecção de um tecido 3D de pequenas vias aéreas humanas. Para isso, o tecido formado pelo cultivo conjunto de células epiteliais pulmonares (Calu-3) diferenciadas em uma Interface Ar-Líquido (IAL), fibroblastos pulmonares (MRC-5) e células macrófago-like (THP-1) (3:3:1) em scaffold de hidrogéis de colágeno tipo I (desenvolvido durante o projeto Regular FAPESP Processo n. 2022/1582-6) será infectado com as cepas G186A e EH-315 de H. capsulatum planctônico e biofilme por 24 h. Posteriormente, a análise de scRNAseq será realizada utilizando a plataforma de tecnologia de célula única CHROMIUM que permite uma análise dual dos transcritos tanto do patógeno quanto das células hospedeiras, divididas em populações de fungo, células epiteliais, fibroblastos e macrófagos, seguido do sequenciamento Illumina dos transcritos. Para a análise de marcadores epigenéticos, o sequenciamento tanto do patógeno quanto do hospedeiro será conduzido utilizando a Oxford Nanopore Technology e o sequenciador Nanopore MinION r9.4.1. Finalmente, serão construídos pipelines de bioinformática que permitam a integração dos dados obtidos. Consequentemente, acredita-se que as perguntas geradas a partir do estudo prévio de nosso grupo serão melhor elucidadas e respondidas com base em uma abordagem de multiômica integrativa. (AU)