1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

Содержание
  1. Характеристика Cryptococcus neoformans, морфология, патология, лечение / биология
  2. Общие характеристики
  3. Факторы вирулентности
  4. таксономия
  5. Микроскопические характеристики
  6. Макроскопические характеристики
  7. патогенез
  8. патология
  9. Хронический менингит
  10. диагностика
  11. Прямой осмотр
  12. выращивание
  13. Лабораторные испытания
  14. Обнаружение капсульных антигенов Cryptococcus neoformans
  15. лечение
  16. ссылки
  17. Криптококкоз: заражение, признаки и проявления, диагностика, лечение
  18. Эпидемиологические особенности
  19. Этиология
  20. Патогенез
  21. Симптоматика
  22. Диагностические мероприятия
  23. Лечебный процесс
  24. Профилактика и прогноз
  25. : оппортунистические инфекции: внелегочный криптококкоз
  26. Найдены регуляторные гены, останавливающие спорообразование у дрожжей Cryptococcus neoformans • Новости науки
  27. ������������� �������������� ��������� � ����������� �������� �ryptococcus neoformans
  28. Систематический функциональный анализ киназ в грибковом возбудителе cryptococcus neoformans | связи природы
  29. Вступление
  30. Идентификация киназ у C. neoformans
  31. Конструирование библиотеки мутантов C. neoformans киназы
  32. Систематическое фенотипическое профилирование кинома C. neoformans
  33. Раскрытие патогенных сетей киномов у C. neoformans

Характеристика Cryptococcus neoformans, морфология, патология, лечение / биология

1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

Cryptococcus neoformans Это оппортунистические дрожжи, которые вызывают легочный криптококкоз, атипичную острую пневмонию и хронический менингит. Сначала считалось, что этот микроорганизм является однородным видом, но затем он был разделен на четыре серотипа (A-D) и три сорта. (неоформанс, грубий и гаттий).

В настоящее время предложены следующие подразделения: С неоформанс вар. grubii (серотип А) с 3 генотипами (NIV, VNII, VNB); С неоформанс вар. neoformans (серотип D или VNIV); и другие 5 видов, C. gattii, C. bacillisporus, C. deuterogattii, C. tetragattii и C. decagattii (серотипы B / C или VGI-IV).

Хотя сорта имеют разные эпидемиологические характеристики, сама патогенность одинакова, поэтому их называют в целом Cryptococcus neoformans.  

Это вездесущий гриб по всему миру. Люди заражаются, когда они вдыхают грибок, но болезнь не заразна от человека человеку.

C. neoformans Он широко распространен в природе, особенно в щелочных почвах, богатых азотом. Почвы, которые соответствуют этим условиям, представляют собой почвы, на которых разлагающийся растительный материал смешан с птичьим пометом (индейка, голубь, чайка и др.), Но эти животные не подвержены этой болезни..

С другой стороны, летучие мыши служат механическими переносчиками гриба. Наиболее уязвимыми являются те, кто находится в тесном контакте с птицами, например, те, кто работает на птицефабриках, уборщики, занятые голубями, археологи и исследователи пещер..

Поскольку организм в изобилии растет в кале голубей, птицы, тесно связанной с урбанизмом, метод контроля – сокращение популяции голубей и дезактивация участков щелочью..

индекс

  • 1 Общая характеристика
  • 2 Факторы вирулентности
  • 3 Таксономия
  • 4 Морфология
    • 4.1 Микроскопические характеристики
    • 4.2 Макроскопические характеристики
  • 5 Патогенез
  • 6 Патология
  • 7 Диагноз
    • 7.1 Прямой осмотр
    • 7.2 Выращивание
    • 7.3 Лабораторные испытания
    • 7.4 Обнаружение капсульных антигенов Cryptococcus neoformans
  • 8 Лечение
  • 9 Ссылки

Общие характеристики

Большую часть времени инфекция у человека встречается у людей с подавленной иммунной системой, поэтому она классифицируется как оппортунистический микроорганизм..

Тем не менее, большое количество гриба, вдыхаемого иммунокомпетентным человеком, может развить заболевание даже в обобщенном и прогрессивном ключе..

До сильной эпидемии СПИДа в Соединенных Штатах уровень заражения составлял два случая на миллион жителей, причем около 300 случаев в год.

Сегодня 96% зарегистрированных случаев относятся к людям со СПИДом, хотя они могут варьироваться в зависимости от уровня заражения ВИЧ-инфицированными..

Факторы вирулентности

Основные факторы вирулентности, с которыми Cryptococcus neoformans Они следующие:

-Сначала капсула, которая состоит из глюкуроноксилманано (GXM).

-На втором месте находятся внеклеточные продукты, которые он выделяет, среди них: уреаза, лакказа и меланин..

таксономия

царство: Грибы

фила: Basidiomycota

класс: тремелломицеты

заказ: дрожалковые

семья: дрожалковые

жанр: Cryptococcus

вид: neoformans

Микроскопические характеристики

Cryptococcus neoformans микроскопически это круглые или яйцевидные дрожжи диаметром от 4 до 6 мкм, которые часто находятся в почковании. Он характеризуется наличием большой углеводной капсулы диаметром до 25 мкм или более.

Макроскопические характеристики

Колонии Cryptococcus neoformans В питательных средах встречаются характеристики дрожжей со слизистой консистенцией, глянцевого и кремового цвета. Эти колонии развиваются через 2 или 3 дня инкубации.

Образование нити, когда поверхность колонии приподнята с помощью петли, свидетельствует о наличии обильного капсульного материала..

Телеоморфных (половых) форм с гифами и базидиоспорами в природе не наблюдалось, хотя считается, что это может быть так, как они живут в окружающей среде, но если они были произведены в лаборатории в особых условиях.

Полученные из C. neoformans это называется Filobasidiella neoformans и культивируемые из сорта C. gattii это называется Filobasidiella bacillispora.

патогенез

После вдыхания Cryptococcus neoformans достичь альвеол, где капсула играет фундаментальную роль в вирулентности.

Известно, что капсула GXM обладает антифагоцитарным действием и обладает несколькими иммуномодулирующими эффектами, такими как вмешательство в представление антигена, миграция лейкоцитов, индукция специфических антител и развитие иммунного ответа Т-клеток.H1.

Таким образом, первая линия защиты деактивируется, что позволяет микроорганизму распространяться за пределы легкого, мигрируя в ЦНС, к которому он имеет большое сродство..

Считается, что он проникает через гематоэнцефалический барьер в макрофагах. Выживание в иммунной клетке благодаря выработке меланина, который препятствует окислительному разрушению.

Там он превращает катехоламины в меланин благодаря ферменту лакказы, который обеспечивает ему окислительную защиту в ЦНС. У пациентов с иммунодефицитом легочная инфекция распространена и достигает ЦНС и других органов..

Гистологически это наблюдается от легкого воспаления до образования типичных гранулем.

патология

Первоначальная инфекция на легочном уровне обычно протекает бессимптомно или очень слабо, с минимальным выделением мокроты. Инфекция становится очевидной, когда проявляются клинические симптомы хронического менингита. Кожные или костные формы встречаются редко и являются результатом системной инфекции..

Хронический менингит

У него медленное и коварное начало, появляются лихорадка и головная боль, которые постепенно прогрессируют до изменения психического состояния (потеря памяти или изменения личности), с ремиссиями и спонтанными обострениями..

По мере прогрессирования заболевания присутствуют признаки и симптомы, характерные для менингита, такие как: ригидность затылочных мышц, чувствительность к прикосновению в шее, тесты на колено и положительная нога (признаки Брудзинского и Кернига).

В случаях локализованных криптококом возникают паралич, гемипарез, судороги Джексона, помутнение зрения, диплопия, офтальмоплегия, журчащий язык, двоение в глазах, папиллома и нестабильная походка..

Для всех этих клинических проявлений необходимо поставить дифференциальный диагноз с опухолью головного мозга, абсцессом головного мозга, дегенеративным заболеванием ЦНС или любым бактериальным менингитом или другими грибами..

По мере прогрессирования заболевания возможны потеря веса, недомогание, лихорадка, тошнота, рвота и головокружение.

Тяжелые и тяжелые случаи включают возбуждение, раздражительность, спутанность сознания, галлюцинации, психоз, бред, кому и смерть. Большинство пострадавших страдают от иммуносупрессии, это состояние очень часто встречается у пациентов со СПИДом..

Давление CSF может быть увеличено. То же самое можно представить увеличение концентрации белка при плеоцитозе с преобладанием лимфоцитов, где уровень глюкозы нормальный или низкий.

У пациента могут быть поражения кожи, легких или других органов. Болезнь, если ее не лечить, она смертельна.

диагностика

Идеальными образцами являются CSF, экссудаты, мокрота, моча и сыворотка..

Прямой осмотр

Мокрые опоры готовят непосредственно из осадка центрифугированного образца или предпочтительно смешивают с чернилами индийского происхождения, что является идеальной техникой для выделения грибка и выделения капсулы..

Требуется хорошо обученный персонал, чтобы избежать путаницы лимфоцитов с дрожжами

Он имеет чувствительность 50% для пациентов, не инфицированных ВИЧ, и от 74 до 88% для пациентов с ВИЧ.

выращивание

Он растет на кровяном агаре, шоколадном агаре и агаре Сабуро при температуре 25 или 37 ° С без циклогексимида, поскольку последний препятствует его росту.

Культивируемые штаммы могут быть инокулированы экспериментальным мышам для определения их патогенности. Их также можно выращивать в агаре кукурузной муки, где C. neoformans не образует гифы в отличие от других грибов.

Биохимические тесты должны быть выполнены, чтобы дифференцировать C. neoformans других Cryptococcus as C. albidus, C. laurentii, C. luteolus, C. terreus и C. uniguttulatus.

Лабораторные испытания

Уреаза положительна через 2 часа инкубации при 35 ° С с мочевинным бульоном или агаром Кристенс, хотя существует быстрое обнаружение уреазы, описанное Циммером и Робертсом, с положительными результатами через 10-30 минут..

Еще одним полезным тестом является доказательство образования коричневого пигмента в присутствии субстрата для фенолоксидазы..

Это делается с использованием агара птичьего семени Сатиб и Сенскау и кофейной кислоты, инокулирование сильно (большой инокулят) и инкубирование при 37 ° С в течение одной недели. Появление коричневого до красноватого или коричневого пигмента является положительным патогномоничным тестом C. neoformans.

Не восстанавливайте нитраты до нитритов и не ассимилируйте глюкозу, мальтозу, сахарозу, трегалозу, галактозу, целлобиозу, ксилозу, рафинозу и дульцитол, не усваивая лактозу или мелибиозу..

Однако эти тесты менее надежны и давно не проводились в лабораториях..

Обнаружение капсульных антигенов Cryptococcus neoformans

Иногда невозможно наблюдать дрожжи в образцах, но это не означает, что инфекции не существует Cryptococcus neoformans.

Грибок производит большое количество капсул на легочном и системном уровне. По этой причине капсульный антиген GXM может быть растворен и легко обнаружен в CSF и сыворотке со специфической антисывороткой методом латекс-агглютинации..

Тест может быть количественно измеримым, поэтому он идеально подходит для прогноза и оценки эффективности лечения, хотя из-за травматического характера образца CSF не очень возможно повторить тест, чтобы проконтролировать.

Это очень простой способ поставить диагноз, точно так же, как методы энзиматического иммуноанализа.

Обнаружение Cryptococcus neoformans с помощью технологий зондов нуклеиновых кислот, это еще одна отличная альтернатива для быстрой и безопасной идентификации.

лечение

Флуцитозин эффективен, но появились устойчивые мутанты. Амфотерицин В внутривенно является еще одной очень эффективной альтернативой.

При менингите необходимо использовать оба препарата в течение нескольких месяцев, после чего следует длительный цикл флуконазола. 75% излечивается, но после лечения у некоторых пациентов может возникнуть рецидив, требующий повторных терапевтических циклов.

ссылки

  1. Участники Википедии. Filobasidiella. Википедия, Свободная энциклопедия. 16 февраля 2018 года, 19:39 UTC. Доступно по адресу: https://en.wikipedia.org, 2018.
  2. “Cryptococcus neoformans.” Википедия, Свободная энциклопедия. 28 августа 2018 года, 13:28 UTC. 2 декабря 2018 года, 18:29
  3. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Микробиологический диагноз. (5-е изд.). Аргентина, редакция Panamericana S.A..
  4. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A (2009). Микробиологическая диагностика Бэйли и Скотта. 12 изд. Аргентина. Редакция Panamericana S.A;
  5. Райан К.Дж., Рэй С. 2010. Sherris. микробиология Медицинский, 6-е издание McGraw-Hill, Нью-Йорк, США
  6. Гонсалес М., Гонсалес Н. Руководство по медицинской микробиологии. 2-е издание, Венесуэла: Управление средств массовой информации и публикаций Университета Карабобо; 2011.
  7. Мазиарз Е.К., Perfect JR. Криптококкоз. Infect Dis Clin North Am. 2016; 30 (1): 179-206.
  8. Центральная нервная система и Cryptococcus neoformans. N Am J Med Sci. 2013; 5 (8): 492-3.

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/biologa/cryptococcus-neoformans-caractersticas-morfologa-patologa-tratamiento.html

Криптококкоз: заражение, признаки и проявления, диагностика, лечение

1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

Криптококкоз — специфический инфекционный процесс, возбудителем которого является дрожжеподобный гриб рода Cryptoccocus.

Это глубокий микоз с хроническим течением, поражающий первоначально кожный покров и легочную ткань, а при генерализации процесса — почки, кости, мышцы, оболочки мозга.

Заболевание относится к оппортунистическим инфекциям и развивается только у иммунокомпрометированных лиц. Микроорганизмы не представляют угрозы для здоровых особей с нормально функционирующей иммунной системой.

Криптококкоз кожи впервые был описан в 1884 году хирургами, наблюдавшими за больной, на коже которой имелись характерные патоморфологические изменения. Медики не смогли определить истинную природу болезни, поскольку в те времена еще не проводились микологические исследования. В отдельную нозологию криптококкоз выделили несколько позже – в 1914 году.

Криптококкоз – опасный недуг, поражающий преимущественно мужчин 40-60 лет. Среди детей криптококковая инфекция встречается крайне редко.

Возбудитель проникает в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом и разносится ко всем органам гематогенным путем. Болеют преимущественно лица с иммунодефицитными состояниями.

У них развивается криптококкоз легких с последующей генерализацией инфекции. Подобная форма патологии является СПИД-маркером.

Легочный криптококкоз развивается обычно у пожилых людей. По течению он напоминает бактериальное воспаление легких с характерной клинической симптоматикой. Встречаются стертые или бессимптомные формы патологии.

Внелегочной криптококкоз проявляется тяжелыми симптомами, выраженность которых стремительно нарастает.

Воспаление мозговой ткани часто обнаруживают у лиц, страдающих онкологическим поражением органов лимфатической системы.

Диагностика криптококкоза основывается на клинических признаках, результатах инструментальных и лабораторных исследований. Лечение патологии комплексное, включающее этиотропную терапию антифунгальными средствами, а также патогенетическое и симптоматическое воздействие. В отдельных случаях специалисты прибегают к хирургическому вмешательству.

Эпидемиологические особенности

Грибы рода Cryptoccocus встречаются повсеместно. Они являются постоянными обитателями различных субстратов внешней среды и представляют особую опасность для восприимчивых лиц. Возбудителей инфекции обнаруживают лабораторным путем в почве, молоке, овощах, фруктах, воздухе.

Распространяют болезнетворные грибы голуби, однако сами криптококкозом не болеют. В птичьем помете содержится большая концентрация микробов, загрязняющих почву. Возможно проникновение грибов в почву при ее удобрении пометом.

Возбудитель может находиться в экскрементах кошек, собак, лошадей.

  • Человек заражается аэрогенным путем при вдыхании инфицированного аэрозоля, содержащего дрожжеподобные клетки.
  • Возможна контактная передача инфекции через ссадины и ранки на коже.
  • Известны случаи инфицирования людей алиментарным путем.

После проникновения в организм человека возбудитель обычно оседает в легких и вызывает там развитие воспаления. Но нередко криптококки из-за своей особой нейротропности сразу направляются в головной мозг. Другие ткани и органы вовлекаются в патологический процесс не всегда. Обычно их поражение происходит вторично, в результате гематогенного заноса инфекции.

Люди не могут заражать друг друга. Именно поэтому при криптококкозе не проводятся карантинные мероприятия. К инфекции восприимчив особый контингент — лица с выраженной дисфункцией иммунной системы. Заболевание встречается во всех странах, независимо от уровня жизни.

Этиология

Представителем вида является Cryptococcus neoformans. Этот микроорганизм имеет овальную, округлую или сферическую форму. Его диаметр варьируется в диапазоне 8-20 мкм, но не превышает 40 мкм.

В биоматериале от одного больного могут обнаруживаться мелкие и крупные клетки.

Cryptococcus neoformans – наиболее известный и важный с точки зрения медицины вид данного рода, вызывающий тяжелую форму менингита у больных СПИДом.

Криптококк состоит из толстой клеточной стенки и светопреломляющей капсулы, обеспечивающей явление филаментации. Эта тонкая желатиноподобная структура залегает поверх клеточной стенки и состоит из полисахаридов. Она обладает различными биологическими функциями и помогает всасыванию питательных веществ из почвы. Размножаются грибы почкованием.

Происходит это в головном мозге, независимо от клинической формы патологии. Микроб тропен к нервной ткани, поскольку в ликворе отсутствует антифунгальный фактор, который имеется в сыворотке крови. В цереброспинальной жидкости содержатся стимуляторы роста — витамины, аминокислоты, углеводы. Они обеспечивают размножение и рост грибов.

Кроме того, в ЦНС нет местных иммунных факторов, ограничивающих рост грибковой микрофлоры.

Криптококки обладают некоторой устойчивостью к изменяющимся условиям и факторам внешней среды. Они предпочитают влажный климат. В высушенном состоянии грибы сохраняются в течение нескольких месяцев. Отлично себя чувствует при температуре от -20 до +37. В почве остаются патогенными очень долго. Микробы хорошо растут в лабораторных условиях на стандартных питательных средах.

К факторам патогенности криптококков относится полисахаридная капсула. С помощью нее происходит внедрение микробов в эпителиоциты, разрушение клеток и выход патогенов в кровь.

Соматические антигены грибов действуют аналогично эндотоксинам бактерий. Именно они вызывают развитие патологического процесса.

Но благодаря их низкой иммуногенности, достаточно крепкий иммунитет человека препятствует появлению клинической картины заболевания.

Патогенез

Микромицеты в качестве сапрофитной флоры нередко заселяют мерцательный эпителий дыхательных путей. Только при выраженной иммуносупрессии происходит развитие криптококкоза.

Группу риска по криптококковой инфекции составляют лица:

  1. Больные лимфогранулематозом, гемобластозами, лейкемией,
  2. ВИЧ-инфицированные,
  3. Имеющие нарушения метаболизма,
  4. Страдающие вирусными недугами,
  5. Ослабленные тяжелой хронической патологией,
  6. Перенесшие полостные и трансплантационные операции,
  7. Длительно принимавшие цитостатики и кортикостероиды,
  8. Голубеводы.

Патогенез криптококкоза полностью не изучен. Входными воротами инфекции являются органы дыхательной системы, где формируется первичный очаг поражения. У лиц, имеющих крепкий иммунитет, возбудитель может долго оставаться в легких, не вызывая развития патологии.

При выраженной иммуносупрессии он начинает активно размножаться и диссеминировать — распространяться из первичного очага заболевания по всему организму. Это происходит крайне редко. Обычно у иммунологически здоровых лиц заболевание протекает латентно, часто бессимптомно или со стертой клинической картиной.

В дальнейшем происходит спонтанная санация организма и самостоятельное купирование воспалительного процесса.

патогенез криптококкового заболевания

Патогенетические звенья процесса у лиц с иммунодефицитом:

  • Проникновение микробов в организм воздушно-пылевым путем,
  • Попадание их с воздушным потом в легкие,
  • Преобразование в тканевые формы,
  • Быстрое размножение патогенов,
  • Инфильтрация легочной ткани с экссудацией и скоплением клеточных элементов,
  • Вовлечение в процесс внутригрудных лимфоузлов,
  • Гематогенное распространение инфекции,
  • Тяжелое поражение головного мозга и внутренних органов.

Высокая пораженность криптококкозом отмечается у больных СПИДом. У них возбудитель пожизненно персистирует в ткани легких и активизируется при малейшей иммуносупрессии.

Симптоматика

Клинические признаки криптококкоза являются полиморфными и неспецифичными. Это затрудняет раннее диагностирование патологии. Выраженность и разнообразие симптоматики зависит от иммунного статуса больных.

Симптомы заболевания у лиц с крепким иммунитетом часто напоминают признаки банальной простуды. Именно поэтому больные редко обращаются к врачу. У них возникают:

  1. Признаки астении — цефалгия, головокружение, тошнота, бледность, слабость, быстрая усталость, снижение работоспособности;
  2. Проявления внутричерепной гипертензии — повышенная нервозность, гиперчувствительность к внешним раздражителем, нарушение зрения и слуха;
  3. Симптомы поражения черепно-мозговых нервов – двоение в глазах, сочетанное воспаление зрительного нерва и сетчатки, нистагм, опущение века, слабость мимических мышц;
  4. Вегетативные нарушения — гипергидроз по ночам, стойкий субфебрилитет, кардиалгия, диспепсия;
  5. Признаки воспаления респираторного тракта – кашель сухой или со скудной мокротой.

Подобные симптомы возникают не всегда и не у всех больных. Патологию часто обнаруживают случайно во время плановой рентгенографии легких. У лиц с нормальным иммунным статусом криптококкоз имеет доброкачественное течение и заканчивается полным выздоровлением.

Клинические признаки инфекции у иммуносупрессивных лиц развиваются бурно:

  • Интоксикация — лихорадка, озноб, миалгия, артралгия, жажда, приступообразная головная боль, тошнота, рвотные позывы;
  • Проявления дисфункции срединно-стволовых структур мозга — равнодушие ко всему, шаткость походки, помрачение сознания, судороги, галлюцинации, бред, нарушение зрения, менингеальные симптомы, эпиприпадки;
  • Симптомы воспаления легочной ткани – тупые, ноющие боли в груди, кашель с кровавой мокротой, одышка;
  • Поражение кожи – появление локальных или диффузных, небольших, зудящих, пигментированных папул, пустул, фурункулов, акнеподобных высыпаний, язв, очагов некроза;
  • Гипотензия, ацидоз, признаки дыхательной недостаточности и респираторного дистресс-синдрома — учащенное, поверхностное дыхание, тахикардия, удушье, синюшность кожи на кончике носа, ушах, пальцах конечностей и других максимально удаленных от сердца участках;
  • Диссеминация процесса с поражением костной ткани, надпочечников, сердца, печени, селезенки, почек, предстательной железы, глаз, лимфоузлов.

пациент и инфекция C. neoformans в образцах биопсии кожи левой руки

Когда ресурсы организма истощаются, пациент впадает в кому. При отсутствии адекватного лечения и длительном течении болезни в 100% случаев наступает летальный исход. Происходит это примерно через полгода с момента появления клинических признаков криптококкоза. Больные погибают от легочного кровотечения или острой дыхательной недостаточности.

Диагностические мероприятия

Диагностика криптококковой инфекции проводится по общим правилам:

  1. Беседа с больным, в ходе которой специалист собирает жалобы, наблюдает за его психическим состоянием, выясняет анамнез жизни и болезни, определяет иммунный статус;
  2. Общий осмотр пациента — врач осматривает кожный покров на предмет каких-либо высыпаний,
  3. Физикальное обследование — пальпация, перкуссия, аускультация внутренних органов;
  4. Дополнительные лабораторные и инструментальные исследования.

Лабораторная диагностика позволяет подтвердить или опровергнуть предварительный диагноз.

  • Специалисты проводят микроскопию окрашенных препаратов ликвора, экссудата, мокроты, гноя. Если в поле зрения обнаруживаются почкующиеся дрожжеподобные клетки с прозрачной капсулой, ставят окончательный диагноз.
  • Серология – реакция агглютинации латекса и иммуноферментный анализ позволяют выявить антиген С. Neoformans в крови больного.
  • ПЦР-диагностика — обнаружение в исследуемом образце генетического материала возбудителя.
  • Микологическое исследование — получение чистой культуры возбудителя и его полная идентификация.
  • Биопробы на лабораторных животных — заражение белых мышей или морских свинок суспензией живых клеток с целью определения патогенности микроорганизма по результатам исследования.
  • Спинномозговая пункция и биохимический анализ ликвора, анализ образца ткани пораженного органа, общий анализ крови.

Для диагностики отдельных форм проводят инструментальные исследования — рентгенографию легких, томографию головного мозга или внутренних органов, а также бронхоскопию.

При поражении легких на рентгенографическом снимке изображены изолированные инфильтраты — очаги воспаления с четкими контурами, имеющие вид «монет» и расположенные в средних или нижних долях обоих легких. Это классическая рентгенологическая картина болезни.

В отдельных случаях возможно выявление больших, нечетких инфильтратов, напоминающих таковые при раке легких. Для криптококкоза не характерна кальцификация и фиброз.

Лечебный процесс

Этиотропная терапия криптококкоза заключается в применении противогрибковых средств. Необходимо уничтожить возбудителя и предотвратить его проникновение в мозговые структуры. Антимикотики назначают всем инфицированным лицам, независимо от локализации очага поражения и иммунного статуса пациента.

  1. Для лечения криптококковой инфекции применяют антифунгальные средства: «Амфотерицин», «Итраконазол», «Флуконазол», «Кетоконазол». Для элиминации возбудителя из организма эффективным является сочетанное применение антимикотиков с противокриптококковой сывороткой.
  2. Глюкокортикостероиды, антигистаминные средства и НПВС помогают снять признаки интоксикации и предотвратить развитие тяжелых осложнений.
  3. Противовоспалительные и жаропонижающие средства – «Парацетамол», «Нурофен», «Ибуклин».
  4. Диуретики при внутричерепной гипертензии – «Маннитол», «Лазикс», «Верошпирон».
  5. Препараты, улучшающие мозговое кровообращение – «Пирацетам», «Актовегин», «Циннаризин».
  6. Рациональная иммуномодулирующая терапия и витаминотерапия проводятся всем больным без исключения.
  7. Кожная форма инфекции требует использования местных антисептиков – анилиновых красителей, фукорцина, раствора Люголя.
  8. Оперативное вмешательство проводят при наличии обширного локального поражения мозга, легких или костной ткани.

Иммунокомпетентные пациенты при случайном обнаружении бессимптомного криптококкоза легких подлежат обязательному наблюдению с мониторированием титра антигенов в крови. Лечение им не назначается, патология купируется самостоятельно.

Профилактика и прогноз

Специфическая профилактика криптококкоза в настоящее время не проводится, поскольку отсутствует противокриптококковая вакцина. Существуют только общие профилактические мероприятия, направленные на укрепление иммунитета и повышение общей резистентности организма.

  • Лицам с нормально работающей иммунной системой достаточно вести ЗОЖ: правильно питаться, закаляться, заниматься спортом, оптимизировать режим труда и отдыха, принимать периодически поливитамины. Они легко переносят криптококкоз и полностью выздоравливают.
  • Людям с иммунодефицитом общие профилактические мероприятия не помогут предотвратить инфицирования. Им необходим пожизненный прием антифунгальных лекарств, прописанных врачом, в индивидуально подобранной дозировке.

Прогноз криптококкоза благоприятный только при раннем обращении к врачу и вовремя начатом лечении. В противном случае у больных наступает кома и смертельный исход. Диссеминация возбудителя существенно уменьшает шансы на выздоровление. У лиц, страдающих СПИДом, недуг часто рецидивирует. Они должны постоянно находится на диспансерном учете у врача-инфекциониста.

: оппортунистические инфекции: внелегочный криптококкоз

Мнения, советы и обсуждение:

Источник: https://uhonos.ru/infekcii/kriptokokkoz/

Найдены регуляторные гены, останавливающие спорообразование у дрожжей Cryptococcus neoformans • Новости науки

1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

Секрет успеха некоторых патогенных грибов — половое размножение, которое приводит к генетической рекомбинации и позволяет организмам развивать высокую лекарственную устойчивость.

Таким свойством обладает Cryptococcus neoformans, возбудитель инфекционного менингоэнцефалита у человека, уносящего ежегодно более 600 тысяч жизней по всему миру.

Выживать в неблагоприятных условиях среды и распространяться грибку позволяют споры, для формирования которых необходимо два тесно связанных процесса — созревание спорообразующей клетки (базидии) и мейоз.

Новое исследование выявило два регуляторных гена, которые ответственны за координацию этих процессов. Отключение этих генов полностью останавливает процесс спорообразования и, таким образом, препятствует распространению Cryptococcus neoformans.

Cryptococcus neoformans — вид дрожжевых грибов из отдела Базидиомицетов. В 1894 году его клетки впервые выделили из ферментированного персикового сока (F. Sanfelice, 1894. Contributo alla morphologia e biologia dei blastomiceti che si sviluppano nei succhi di alcuni frutti).

В том же году клетки криптококка были найдены в опухоли, которая поразила большую берцовую кость молодой женщины (O. Busse, 1894. Uber parasitare Zelleinschlusse und ihre Zuchtung). Спустя еще полвека C. neoformans был обнаружен во внешней среде: в 1951 году в штате Вирджиния он был выделен из проб почвы (C. W. Emmons, 1951.

Isolation of Cryptococcus neoformans from soil).

Грибок C. neoformans — возбудитель криптококкоза. До 70-х годов XX века он считался редким заболеванием, однако развитие иммуносупрессивной терапии и рост количества ВИЧ-инфицированных привели к тому, что уже к середине 80-х годов заболеваемость криптококкозом заметно выросла.

По оценкам 2009 года в мире было больше 950 000 новых случаев заболевания криптококкозом в год и более 600 000 случаев смерти от него (B. J. Park et al., 2009. Estimation of the current global burden of cryptococcal meningitis among persons living with HIV/AIDS).

Люди с иммунодефицитом — основная группа риска, но этому заболеванию подвержены все, у кого по разным причинам подавлен иммунитет (например, из-за длительной терапии кортикостероидами, трансплантации органов, злокачественных новообразований, диабета и т. д.).

Отмечаются и случаи криптококкоза у здоровых людей, хотя, возможно, эти пациенты на момент заражения были не здоровы, а «недостаточно обследованы» и имели какие-то нарушения в работе иммунной системы (T. Saijo et al., 2014.

Anti-Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor Autoantibodies Are a Risk Factor for Central Nervous System Infection by Cryptococcus gattii in Otherwise Immunocompetent Patients). От криптококкоза страдают не только люди, но и другие млекопитающие.

Заражение криптококкозом происходит воздушно-пылевым путем: при вдыхании мелких спор гриба или его высохших клеток (рис. 2). C. neoformans — факультативный паразит, природным резервуаром криптококков является помет птиц (в первую очередь, голубей), а также почва. Однако C. neoformans не относится к нормальной почвенной микрофлоре.

Исследования показали, что споры и клетки гриба выделяют из субстратов на территориях с высокой численностью голубей, кур, индеек и т. д.: в помете грибы ведут сапротрофный образ жизни, размножаются и сохраняют жизнеспособность до двух лет.

До сих пор неясны причины такой связи: дело в том, что те же голуби довольно редко бывают инфицированы криптококками из-за высокой температуры тела (41–42 °С), которая некомфортна для C. neoformans. Правда, анализы показывают, что криптококки в большом количестве присутствуют на клювах и ногах птиц (M. L. Littman, R. Borok, 1968.

Relation of the pigeon to cryptococcosis: Natural carrier state, heat resistance and survival of Cryptococcus neoformans), а также в зерне, которое они едят (Z. U. Khan, et al., 1977. Carriage of Cryptococcus neoformans in the crops of pigeons), позволяет предположить, что грибы могут попадать в организм птиц с кормом. Не так давно появились сообщения и о выделении C.

 neoformans из коры и гниющей древесины нескольких десятков видов деревьев (T. G. Mitchell et al., 2011. Environmental Niches for Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii) — возможно найден второй природный резервуар криптококкоза.

Но как же C. neoformans встал на путь паразитизма? Возможно, ответ на этот вопрос дадут экологические связи этого грибка с другими обитателями почвы, в частности — с амебами. Еще в 1931 году были описаны дрожжевые клетки криптококка, выделенные из почвенной амебы Acanthamoeba castellani. Есть предположение (J. N. Steenbergen et al., 2001.

Cryptococcus neoformans interactions with amoebae suggest an explanation for its virulence and intracellular pathogenic strategy in macrophages), что именно адаптация к выживанию в организме амеб позволила ему приспособиться к роли паразита млекопитающих (в частности, человека) и, в первую очередь, к выживанию и размножению внутри макрофагов.

При вдыхании споры/дрожжевые клетки попадают в верхние дыхательные пути, а оттуда благодаря своим весьма небольшим размерам (1,5–3,5 мкм) — в легкие.

У здорового человека с нормально функционирующей иммунной системой клетки грибов на этом этапе элиминируются альвеолярными макрофагами.

Но если иммунитет подавлен или ослаблен, то иммунных клеток слишком мало, чтобы остановить распространение относительно устойчивого к ним возбудителя, и в результате в легких формируются очаги воспаления.

Грибы быстро размножаются, а затем с кровотоком попадают в центральную нервную систему. При этом длительное время развитие инфекции может протекать бессимптомно. Чаще всего заболевание обнаруживается именно на этапе поражения головного и спинного мозга, где C. neoformans вызывает менингоэнцефалит, что нередко приводит к смерти.

Высокую вирулентность C. neoformans определяют два основных фактора — наличие у его клеток полисахаридной капсулы и синтез в них меланина. Толстая полисахаридная капсула (рис. 3) защищает клетки гриба от разрушения макрофагами. Благодаря этой особенности поглощенные грибные клетки могут выживать и даже размножаться внутри макрофагов.

Меланин — это высокомолекулярный пигмент, который образуется в результате полимеризации полифенолов. У C. neoformans меланин накапливается в клеточной стенке, что позволяет нейтрализовывать высокоактивные свободные радикалы — основное оружие макрофагов (Y. Wang et al., 1995.

Cryptococcus neoformans melanin and virulence: mechanism of action).

Другой важный фактор вирулентности C. neoformans — его способность к быстрому росту и размножению при температуре тела млекопитающих. Род Criptococcus насчитывает около 70 видов с полисахаридной капсулой и синтезом меланина, но только C. neoformans и C.

 gattii (раньше считался подвидом C. neoformans) — факультативные паразиты человека — могут успешно существовать при температуре 37°С. Наконец, криптококки производят ферменты уреазу и фосфолипазу B.

Уреаза дает грибку возможность преодолевать гемато-энцефалический барьер. Фосфолипаза B участвует в гидролизе клеточных мембран путем разрушения фосфолипидов и обеспечивает грибку проникновение в ткани хозяина.

Кроме того, этот фермент увеличивает адгезию клеток криптококка на легочном эпителии, а это первый шаг к развитию легочного криптококкоза.

Если взглянуть на C. neoformans под микроскопом, можно увидеть дрожжевые клетки округлой или овальной формы со следами почкования. В тканях криптококк быстро размножается — каждая клетка образует одну или две дочерние клетки (почки), которые связаны с родительской клеткой основанием. Но самое интересное в жизненном цикле C.

 neoformans — половое размножение, в ходе которого споры образуются в особой шарообразной структуре — базидии. Большинство грибов-возбудителей заболеваний человека продуцирует споры в ходе бесполого размножения.

Споры же криптококка, напротив, — продукт мейотической рекомбинации генетического материала, что определяет их невероятную лекарственную устойчивость.

Исследователи из Китая обратили свое внимание на генетическую регуляцию ключевых событий полового процесса у C. neoformans. Изучение этого явления необходимо для поиска способов торможения процесса образования инфекционных спор. Половое размножение у C.

 neoformans начинается со слияния двух клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом. У криптококка есть клетки двух типов спаривания, которые обозначаются буквами «a» и «α». Они различаются между собой по одному локусу, mat (англ.

mating), который может находиться в двух аллельных состояниях — mat a и mat α. Клетки каждого типа синтезируют половые гормоны, сигнализирующие об их присутствии клеткам второго типа, которые начинают двигаться в их направлении (M. A. Coelho et al., 2008.

Identification of Mating Type Genes in the Bipolar Basidiomycetous Yeast Rhodosporidium toruloides: First Insight into the MAT Locus Structure of the Sporidiobolales).

Нашедшие друг друга клетки разных типов сливаются, при этом их ядра не объединяются — образуется дикариотическая клетка (дикарион). Дикарион многократно делится митотически, в результате формируются длинные цепочки клеток с двойными ядрами — гифы гриба.

На конце гифов у криптококка образуется базидия — спорообразующая клетка, которая впоследствии даст начало спорам. В базидии происходит кариогамия (слияние ядер) и формируется диплоидное ядро.

Это ядро делится мейозом, образуя четыре гаплоидные споры, которые в результате последовательных митотических делений формируют на базидии четыре длинные цепочки спор.

Обязательное присутствие мейоза в жизненном цикле криптококка увеличивает генетическое разнообразие его клеток, что и позволяет им быстро развивать невероятную устойчивость к противогрибковым препаратам.

Как выяснилось, большинство (>99%) клеток C. neoformans в природе относятся к α-типу спаривания. Казалось бы, такая асимметрия должна сильно ограничивать его способность к размножению.

Но криптококки могут размножаться и путем однополого спаривания, при котором происходит слияние двух клеток одного и того же типа спаривания (α), имеющих идентичные наборы генов.

При этом образующиеся диплоидные клетки формируют монокариотические гифы, на которых тоже появляются базидии, а затем происходит образование спор.

Но в чем смысл такого спаривания и чем оно отличается от обычного бесполого размножения почкованием? Как показали исследования (M. Ni et al., 2013.

Unisexual and Heterosexual Meiotic Reproduction Generate Aneuploidy and Phenotypic Diversity De Novo in the Yeast Cryptococcus neoformans), в результате однополого спаривания образуются фенотипически разнообразные клетки, большинство из которых имеет анеуплоидный набор хромосом.

И именно эти дочерние клетки активнее вырабатывают меланин, а также отличаются большей устойчивостью к температурам и повышенной резистентностью к противогрибковым препаратам. Удаление «лишней» хромосомы приводит к восстановлению «дикого» фенотипа, то есть к потере всех новоприобретенных свойств.

Таким образом, наличие дополнительной хромосомы, из-за чего у людей может развиваться синдром Дауна и некоторые формы рака, не только не вредит криптококку, но и, напротив, повышает его вирулентность.

Китайские исследователи разработали метод количественной оценки прогресса обоих процессов — созревания базидии и мейоза. Степень созревания базидии они предложили оценивать по соотношению диаметров базидии и гифы, на конце которого эта базидия формируется.

В качестве молекулярного индикатора активности мейоза ученые использовали мейоз-специфическую рекомбиназу Dmc1, связанную с флуоресцентной меткой mCherry, что позволило делать вывод о степени активности мейотического деления в базидиях по интенсивности флуоресценции.

Когда исследователи проанализировали, как количественно меняются оба этих показателя в процессе споруляции, то обнаружили, что максимальная флюоресценция (то есть самый активный мейоз) и максимальные индексы созревания базидии по времени совпадают, а значит эти два процесса происходят у криптококка синхронно и скоординировано во времени.

Известно множество генов, участвующих в споруляции криптококка — геном C. neoformans достаточно хорошо изучен, поскольку этот грибок имеет важное клиническое значение, а также представляет собой удобный модельный объект для лабораторных исследований.

Но какие гены отвечают именно за координацию созревания базидии и мейотическое деление? Чтобы выявить эти регуляторные гены, исследователи вначале определили 2228 генов, которые экспрессируются во время полового размножения криптококка и соотнесли их активность по времени с одной из трех стадий полового процесса: с формированием гиф, с мейозом или с постмейотической споруляцией. Учитывая тот факт, что созревание базидии и мейоз перекрываются по времени, особенное внимание исследователей уделили генам, отвечающим за синтез белка на второй стадии — во время мейоза. Именно среди этой группы (840 генов) удалось выделить регуляторные гены.

В более ранних работах (L. Wang et al., 2014. Morphotype Transition and Sexual Reproduction Are Genetically Associated in a Ubiquitous Environmental Pathogen) был описан регуляторный ген Pum1, который координирует последовательность всех этапов полового размножения криптококка.

Ученые предположили, что искомые гены-координаторы базидиального созревания и мейоза должны регулироваться именно геном Pum1. Они усилили экспрессию Pum1 и вычленили восемь регуляторных генов, которые отвечали на это изменение повышением своего уровня экспрессии. При этом четыре гена оказались активны еще и во время стадии споруляции.

Именно среди них стоило искать гены-координаторы мейоза и созревания базидиальной клетки. Ученые последовательно выключали эти гены и смотрели, что происходит с процессом спорообразования. В итоге удалось выявить гены, названные Csa1 и Csa2 (Cryptococcus Sporulation Activator), которые предположительно координируют мейоз и формирование зрелой базидии.

У мутантов с неработающими Csa1 и Csa2 нарушались оба процесса, и в результате формирование спор полностью останавливалось.

Поскольку именно базидиоспоры — основной источник криптококкоза, исследования регуляции спорообразования может помочь научиться ограничивать распространение этой инфекции.

Отключение генов, регулирующих процессы мейоза и формирования базидии, по отдельности, не приводит к полной остановке процесса спорообразования, а лишь ослабляет его.

Так что выявление генетической основы согласования двух ключевых процессов в формировании спор позволяет с нового ракурса взглянуть на вопросы поиска способов борьбы со смертоносным грибком.

Источник: Linxia Liu, Guang-Jun He, Lei Chen, Jiao Zheng, Yingying Chen, Lan Shen, Xiuyun Tian, Erwei Li, Ence Yang, Guojian Liao, Linqi Wang. Genetic basis for coordination of meiosis and sexual structure maturation in Cryptococcus neoformans // eLife Sciences. 2018. 7:e38683. DOI: 10.7554/eLife.38683.

Ирина Демина

Источник: https://elementy.ru/novosti_nauki/433423/Naydeny_regulyatornye_geny_ostanavlivayushchie_sporoobrazovanie_u_drozhzhey_Cryptococcus_neoformans

������������� �������������� ��������� � ����������� �������� �ryptococcus neoformans

1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

�� ������ ��������

�����

���� ����������

������������� �������������� ��������� � ����������� �������� �RYPTOCOCCUS NEOFORMANS

03.00.24 � ���������

�����������

����������� �� ��������� ������ �������

��������� ����������� ����

��������������

2009

������ ��������� � ����������������������� ��������� ����������� ��������� ��. �.�. ������� ���������������� ���������������� ���������� ��������������� ����������������� ����������� ������-������������� ����������� �������� ��������������� ����������� ������������ ��������� �� ��������������� � ����������� ���������

������� ������������:

������ ������������� ���� ��������� ������� ������������

����������� ���������:

������ ����������� ����, ��������� ������� Ը��� ��������

������ ����������� ����, ��������� ���������� �������� ����������

������� �����������: ��� ��� ������-������������� ��������������� ������-���������������� �������� ������������ ��������� �� ��������������� � ����������� ���������

������ ����������� ��������� �___�________ 200 � � ____ ����� �� ��������� ���������������� ������ �.208.089.04 ��� ��������������� ��������������� ���������� ��������������� ����������������� ����������� ������-������������� ����������� �������� ��������������� ����������� ������������ ��������� �� ��������������� � ����������� ��������� (191015, �����-���������, ��. ��������, �. 41)

� ������������ ����� ������������ � ��������������� ���������� ��� ��� ������-������������� ����������� �������� ��������������� ����������� ������������ ��������� �� ��������������� � ����������� ��������� (195196, �����-���������, ��������� ��, �. 1/82)

����������� �������� �___�_____________200 �.

������ ��������� ���������������� ������

������ ����������� ���� �.�. �������

������������ ����: ���������������� ��������������� ������ Cryptococcus neoformans � C. gattii �������� ��������� ����������� ������� ������� � ������������������������ � ���� � ������������������ ���. ������� ����������� �������������� ���������� 0.2�0.9 �� 100�000 ��������� (Murphy W.J., 2009�).

�� ������ ������ �� �������� �� ������������� (CDC, ���), � ���� �������� ������������ 1 ���. ������� ������������� � ��ז�������������� �������, �� ��� 680�000 �������� (Perfect J., 2008). ������ � ������� ������������� � ������ �����������. � ��������� ���� ������� ���� ����� ������������������ ������� ������������� � ��������������� (�.�.

���������, 2005; �.�. ��������� � ��. 2009).

C. neoformans �������� ��� ������������� � ��� ��������: C. neoformans var. grubii (������� �), C. neoformans var. neoformans (������� D) � ������ (������� �D). C. gattii �������� ��� �������� � � � �. �� ��� ���� ��������� C. gattii �������� ������������� ����, ��� ��� ��������� ������������� C. gattii �������� � �� ��������.

C. neoformans �������� ����� �������� � ������ ������� ���� � ����������, ������� ������������ ������� ����, � �������� � �������, �� ���������� ��������������, �� ������� ����� ���� ������� C.

neoformans, � ��������� �������� ����� ���������: �����, ������� ���������, ������, �������, �������� ����, ��������� �������� ��� � ������� ���� �������� �������� (�����, �����, ����� � ��.) (Viviani �.�., 2009). �������� C.

neoformans ������������ ������ ������� ������������� � ������� � ����������� � ���������, ���, � ����������� ��������, ���� ������ ������� � �������� � ���������� (��������) �������� � �������� � ����� ������������� ������ ����������.

� ������� �� C. neoformans, C. gattii �� ��� ������ � ������� ������� ���������� �� ���������� �����. ������� ��������, ��� C. gattii ������������� ������ � ����������� � �������������� ������������� ����� � ��� ������������� ���� ������� � ����� ������ ���������� (Eucaliptus camaldulensis � E. tereticornis).

������ ������������� �� �������� ���������� ������������ ���������� ����� ������� ������������� �� �. �������� (������), �������������� C. gattii, ������������� � ������� ����������� �� ��������� ����� �������� � � ������� (Bartlet K., 2005). ������� C.

gattii �������� �� ��������� � �������������� � �� �������� � ������ ��������� � ������ (���), � ��� �� � ������ (Hagen F., 2009). ��� �� ����� ������ �� �������� ��������� ���������� �������������� �������� �������� ��������. ������� ����� ������������� ���� C. neoformans � C.

gattii � ��������� ����� �������� �������� ������������ ������ ������� �� �������, � �������� � ��������� ����������� �������������� �������� � ������ ���������� �����������, ����� ��� � �������� � ������������� ��������� ��������� �������� � ������.

������ � ����, �������� �� ������������ �������� � �������� ���������� ������������ ������������������������ �������� � ��������� ���� ���, ������� ��������, ��� ���������� ������������ ��������� ����� ����������� ������������ ����������� � ��������� �������� C. neoformans �� ������������ �� ��������������� � ������� ����������� (Kwon�Chung K.J., 2000; Meyer W., 2003; Litvintseva A.P., 2009).

� ��������� ��� ���������� ������ � ����������� ������ �. neoformans, ���������� �� ���������� ����� � ���������� in vitro, ����� �����������.

� ����������� ���������� �������� � ������������� ��������� �������� C. neoformans �������������� � �� ������� ��������� ������������� �� ��������� �������� ���������� ������������ (Fraser J.A., 2005; Pal M., 2005; Litvintseva A.P., 2009).

�������� �������������� ���������� �������� ������������ ��������� ��������� ����������� ����������� ������������� � ������� ������������������ ������������ �������� C. neoformans, ���������� �� ���������� ����� � �. ���������������.

���� ������������. ������� � ������� ������������� ����������� �������� C. neoformans, ���������� �� ���������� ����� � �� ������� �������������� �����.

������ ������������.

  1. ������� ��������� ��������� ���������� C. neoformans � �.���������������.
  2. ������� ��������������� ����������� �������� C. neoformans, ���������� �� ���������� ����� � �� ������� �������������� ���.
  3. ����������� ����������� ����������� ������ ������� � ��������� ��������.
  4. ������� ������������� ��������� � ����������� �������� C. neoformans �� ����������������� ������ ������������� � �����.
  5. ����������� ������� ������������ (�������, �����������, ������, ����������� � ����� ��� 37� � ������������������) � ��������� � ����������� �������� C. neoformans, � ��� �� ���������� �� ���������������� � ����������� � ������������.

������� ������� ������������.

�������:

  • ������� ��������� ��������� C. neoformans � �. ���������������;
  • ������� ��������������� �������� ��������� �������� C. neoformans, � ��� �����, ����������������� ������� �� �����������, � ��������� � ������������ ���������, ����������� � ��������������� � 2005�2008 �.�.;
  • ��������� ��������� ���������� ������������ ��������� (������, �����������, �������������) ��������, ���������� �� ���������� ����� � �� ��������� � �������������� � �. ���������������;
  • ����������� ������������� �������������� ������������, ���������� �� ������ �������, � ������� ����������������, ����������� �� ���� ������������� ���� � ���������������;
  • ���������� ������� ������������� ��������� ������� C. neoformans, ���������� �� ������ �. ���������������;
  • �������� ������������� ����������������������� ������ ��������� � ����������� �������� C. neoformans.

������������ ����������.

  • ������� ����������� ����������� � ���������� ������ ������� �� �������� ����� ������ ������� ������������� ���������� ��������������������������� ����������� � ������ ����������� ����.
  • ������ � ����������� C. neoformans � �. ��������������� ������� ��������� � ���������������� ������������� ��� ���, ��������� � ������ ����� �������� �������������, ������� ������������� �������� �������� � ������� ���� � ������� ����������� �������.
  • ������ �� ������������� ����� C. neoformans �� ������������������������������ ����������� ������ ���������� ��������� ��� ������ ���� ��� ��������� ������������ �� �������� ���������� �����.

���������, ��������� �� ������.

  1. �������� ��������� ����������� C. neoformans � ��������������� �������� ����� �������. ������� ��������� ������� ������������ �� ��������� ������ ������� �� �������� ����� ������ ���������� 3,2%.
  2. �������� ������������� ��������������� ������������ � ������� ����������������, ����������� �� ������ ������� � ������������ ������ ��� ������ ��������� ������� ������������ �������������� ��������.
  3. ���������� ������ ��������� �������� C. neoformans ��������� ���������. � ���� ����� ������� ����������� ����� ����� �� ����������������� ����������� �������������� ������.
  4. ��������� ������� C. neoformans �������� ����������������� ��������� � ������������ �������� ������������ ��� ��������������� �� ������ ������������������ ������������� � ����� ����������� �����, �� �������� ����� ���������� ��������� ������������.

��������� ���������������� ���������.

��������� ����������� �������� �� 4��� ������������� ��������� �� ����������� ��������� (������, 2006), �� 9��� ������ �������������� ������������������� �������� �������������, ������������� � ������������� (������, 2007), �� 3��� ��������� ���������� � ����������� ��������� (������, 2007), �� 7��� ������������� ����������� �� ����������� � ������������� (������, 2008), �� 17��� ��������� �������������� �������� �� ����������� � ������������ ��������� (������, 2009), �� ��������� ������������������ ����������� �� ����������� ��������� �XII ���������� ������� (�. ��������������, ������, 2009), �� 4��� ��������� ���������� � ����������� ��������� (������, 2009).

��������� ����������� ������������. ���������� ���������� ������������ �������� � ������� ������� ������� ������������ ��������� � �������������� ������� � ������ ����������� ��������� ���������� ������ ��� ��� ��� ���� ���������.

���������� �� ���������� ������������. �� ���� ����������� ������������ 10 ������� �����, � ��� ����� 2 ������ � ������������� ��������, ��������������� ���.

������ ����� ������ � ����������� ������������. ����� ���������� � �������� �������� ����������������� ������������ �� ��������, ���������� � ���������� �������������������������� � ����������������������� ������������ ��������� � ����������� �������� C. neoformans.

� ���������� � ������� ���������� �����, ����������� � ���������� ����������������� ������������ ������ ����������� ������� ����.

���� ������� ������ � ����� ���� �� ���������� ����� � ��������� ������� ������������ � 100%; � ���������� � ���������� �������� �������� ������������ � 90%; ���� ������� � ��������� ������ � 100%; � ������� � ��������� ������������������ ��������� � 100%.

����� � ��������� �����������. ����������� �������� �� 151 �������� ������������� ������ � ������� �� ��������, ������ ����������, �������� ������� ������������, ����������� ������ � �� ����������, ������� � ������ ����������, ����������� 186 ����������, � ����������. ����� ����������� ������������� 19 ���������, 3 �������, 35 ��������� � �����������������.

���������� ������

��������� � ������ ������������. ������� ������������: 10 ����������� �������, ���������� � ���������� ��������� ���������� ������ (����) ��� ����������� ��������� ��. �.�. ������� ��� ���� (���� Y � 1251, 1257, 1262, 1263, 1264, 1272, 1271, 1276, 1283, 1291) � 5 ��������� �������� C. neoformans.

������� �� ��������� ���� �������� ������������ ��� ��������������� ����������� � �������� ������ ��� ����������� ��������� ��. �.�. ������� �� ������ � 2005 �� 2008 ���. ����������� ������ 1257, 1262, 1263, 1264, 1272, 1271, 1276, 1283, 1291 ���� �������� �� ������� ������� ������, ����� ��� ��.

1251 ��� ������� �� ����� �������� � �������������������� ������������. ����� ��������� �������� C. neoformans � 4 �������� ���� �� ���� ������ �������, ��������� �� �������� ����� ������ �. ��������������� � ������� 2005-2008 �.�. (�� 1, �� 2, �� 3, �� 4) � 1 ����� C.

neoformans (���� � 861), ����������� �� ��������� ��� � 1967 � � ���������� �� ������ �������.

��� ��������� ���������� ����� ������������ �� �������� ���������� ����� ���� ������������ ���������� � ����������� ����������� �����: ���� ������ � ���������������, ������������� ����� � ˖����, ������ ����, � ���� ������ � ��������������� � ������������.

��� �������������� (������� ��� ����������) ��������� �������� C. neoformans � ������� ���������������� in vitro ���������� ������� ��������� �������� (������ �.�., 1995).

��� ����������� ����� �������������� ���� ������� ��������������, ���������� �� ���� ������ �������: ��������� ����� �. albicans, Rhodotorula spp.

, � �������� Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, �roteus vulgaris.

�������� ��������� ������� ��������� ����� 72 ���� ����� �� ����������� �� ����� ������ (�� 5,7) � ���������� ��� +28�C � +37��. ���������� ������ ������ (�������, ������� �������) ������� � �������� � ������� ���������� � ���� 80�100 ��������� � �������� ���������� Leica DM LB ��� ���������� �1000 (����������� ����������� Leica IM 1000).

� ����������� �������������� � ��������� ������� ��� ����������� ��������� ��. �.�. ������� (��� ���������� �.�.�. ���������� �.�. � �.�.�. �������� �.�.), � ������� ���������������� ������������ ���������� (���), ������� ������ ������� 4�� ��������� �������� (�� 1, �� 2, �� 3, �� 4) C.

neoformans ����� 3, 7 � 10 ����� ����������� �� ����� ������ ��� 37�. ������������ ����� ������� � ����������� ���������� Jem�100SX. ������� ��������� ����������� ��������� �� 20�25 ��������� ������ ��������� ������ ������ C. neoformans � ������� ����������� ������������� �����. ������ ������������ �������� �� ������ ����� �. � �������� �.

(1965), � ����� ����� �. (1974) � ���������� �������������.

������������������� ������������ ���� � ��������� �������� �����, ���������� ������� ���� Y 861, ��������� �� ���������, ������������� � 10% ����������� ��������� � ������� � �������. ����������� ����� ���������� ��������������������� � ����������� ����� �� ����� (Mowry R, 1958).

�������� ����������� ����������� ����� ��� ���������� ������������ ��������� ��������� � ������ ����� �� ����� ������ ��� 28�, 37�, 39�, 40�, 41�, 42�, 43��. ���������� ��������� �� 3�� � 7�� ����� ����� ������.

����������� ��������� ���������� � ������������ ��������� C. neo�formans ������� � ������� ������������ ����������� �Auxacolor�2� (Bio�Rad, �������).

�������� ���������� ��������� �������� � ����������� ������� C. neoformans ����������� ������������������ ������� �� ����� ����������� � ��������� ��� ����������� ��������� 28� � 37� � ������� 3�� �����.

��������������� ���������� ��������� �������� � ����������� ������� C. neoformans ������� �� ����� � L����� ��� ����������� ��������� 28� � 37� � ������� 3�� �����.

������������� ���������� ������������ ���������� �������� ������� �� ������� ����������� ����� � ������ ������� (Ottolenghi A., 1963).

��� ����� ����������� ��������� ��������� �������� �������� ������� � �������� ���� ���������� ����� ������ ������� �����.

���������� ������������� ���������� (�z), ������������ �� ��������� �������� ������� ����� � �������� ���� ���������� �����. ����������� �������� �z ������������� ���������� ������������� ���������� ����������� �������.

����������� ������������ ������������ ��������� �� ������ ������������������ ������������� ��� ������������ �������� ����������� ����� �����, ������ ����� 18�20 �. �������� ������� �� 0,5 �� ������ �������� � ������������� 107, 106, 105, 104, 103 ������ C. neoformans �� ���� ��� ������, ������ ���� ���������� �� 10 �����.

����� � ������������ ���� ������������ 1400 �����. ���������� �������� � �������� �������� �������������� ���������. ������������� C.

neoformans, ��� �������� ������� ������������ ����� �������� ����������� �����, �������� ����� ������ �� ������� �������� (�����, ������, ������, �������� ����) �� 7�� ����� ����� ������������� �������� ���� �������� 107 ���/��.

����� ��������� � ���������� ������ �������� ��������� ������������ ��������� ����� �������� ������ 107, 106, 105, 104, 103 ��/����. � �������� �������������� �������������� ������������� ��������� ������� ������������ ���� ������� �������� LD50, ������� ���������� ��� ������� ������ �� 28 ����� ������������ ������� ���������.

������������ ���������������� ������������ � ����������� � ������������ ��������� ����������������� ������� �� ��������� CLSI M44A.

������� ��� �������� ����� ������ �������� ��� ������ ������������������ ������������ ��������� ����������� ������������-������� ����������� �BIOMIC Vision�.

������������� ��������� ���������������� ��������� �������� �������� ���� �������� ����� ����� �� ��������� CLSI M44A.

���������� � �������� ������������ ���������� ������������ �� ��� c ������� ����������� ������� STATISTICA for Windows (������ 5.11 ���. �AXXR402C29502 3FA). ��� ���� ������������ ��������������� ����������������� ������ � ������ ������������. ��������� �������������� ������������� ���������� ������ �� ������� ������������ � �������� �������� �

Источник: http://disus.ru/r-biologiya/225976-1-sravnitelnaya-harakteristika-prirodnih-klinicheskih-izolyatov-sryptococcus-neoformans.php

Систематический функциональный анализ киназ в грибковом возбудителе cryptococcus neoformans | связи природы

1.1 Характеристика комплекса видов Cryptococcus neoformans /

  • Противогрибковые препараты
  • Грибковый патогенез

Cryptococcus neoformans является основной причиной смерти от грибкового менингоэнцефалита; Однако варианты лечения остаются ограниченными.

Здесь мы сообщаем о создании 264 штаммов генов-делеций с меткой подписи для 129 предполагаемых киназ и исследуем их фенотипические признаки в 30 различных условиях роста in vitro и у двух разных хозяев (личинки насекомых и мыши).

Кластерный анализ фенотипических признаков in vitro указывает на то, что некоторые из этих киназ играют роль в известных сигнальных путях, и идентифицирует до сих пор не охарактеризованные сигнальные каскады.

Анализы на вирулентность на моделях насекомых и мышей свидетельствуют о роли, связанной с патогенностью, для 63 киназ, участвующих в следующих биологических категориях: рост и клеточный цикл, метаболизм питательных веществ, реакция на стресс и адаптация, передача сигналов клетками, полярность и морфология клеток, перенос вакуолей, перенос Модификация РНК (тРНК) и другие функции. Наше исследование дает представление о патобиологических сигнальных схемах C. neoformans и выявляет потенциальные антиприптококковые или противогрибковые лекарственные мишени.

Вступление

Cryptococcus neoformans является основной причиной грибкового менингоэнцефалита и является причиной более миллиона инфекций и 600 000 смертей ежегодно в глобальном масштабе 1 . Эти патогенные дрожжи повсеместно распространены в разнообразных природных средах.

Считается, что это космополитический грибковый патоген, который использует широкий спектр живых хозяев – от низших эукариот до животных, что предполагает широкое распространение в окружающей среде в условиях, приводящих к образованию спор и высушенных дрожжевых клеток, которые, согласно документам, являются инфекционными. пропагулы 2 . Тем не менее, лечение системного криптококкоза остается сложной задачей, потому что доступны только ограниченные варианты лечения 3 . В дополнение к своему клиническому значению, C. neoformans считается идеальной грибковой модельной системой для базидиомицетов, которые расходились в течение как минимум 500 миллионов лет от своего последнего общего предка, общего с аскомицетами, благодаря наличию полностью упорядоченных и хорошо аннотированные базы данных генома, классический метод генетической диссекции с помощью половой дифференциации, эффективные методы обратной и прямой генетики и различные гетерологичные модельные системы-хозяева 4 .

В течение нескольких десятилетий были предприняты обширные исследования, чтобы понять механизмы, лежащие в основе патогенности C. neoformans .

Помимо усилий по анализу функций отдельных генов и белков, недавние крупномасштабные функциональные генетические анализы предоставили исчерпывающую информацию об общей биологической схеме C. neoformans 5, 6, 7 . Однако полная картина патобиологических сетей C.

neoformans остается неясной, главным образом потому, что функции киназ, которые играют центральную роль в сигнальных и метаболических путях, не были полностью охарактеризованы в масштабе всего генома.

В целом, киназы играют ключевую роль в росте, контроле клеточного цикла, дифференцировке, развитии, стрессовой реакции и многих других клеточных функциях, затрагивая около 30% клеточных белков путем фосфорилирования 8 .

Кроме того, киназы считаются вторым по величине классом белков для лекарственных мишеней в клинических испытаниях, поскольку их ингибирование легко возможно с помощью небольших молекул или антител 9 . Систематическое функциональное профилирование киназ у грибковых патогенов человека очень востребовано для выявления связанных с вирулентностью киназ, которые можно было бы в дальнейшем развивать в качестве мишеней противогрибковых препаратов.

В этом исследовании мы выполнили систематическое функциональное профилирование сетей киномов у C.

neoformans , сконструировав высококачественную библиотеку из 264 сигнатурно-меченных штаммов с делецией генов с помощью методов гомологичной рекомбинации для 129 предполагаемых киназ и изучив их фенотипические признаки у 30 различных в условиях in vitro , включая рост, дифференцировку, стрессовые реакции, противогрибковую резистентность и продукцию факторов вирулентности. Кроме того, мы исследовали их потенциал вирулентности и инфекционности на моделях насекомых и мышей-хозяев. Этот набор фенотипических данных находится в свободном доступе для общественности через базу данных криптококковых киномов (//kinase.cryptococcus.org). Данные, представленные в этом исследовании, дают представление о патобиологической сигнальной схеме C. neoformans и могут помочь в разработке новых методов лечения криптококкоза, направленных на уникальные киназы, связанные с вирулентностью.

Идентификация киназ у C. neoformans

Для выбора предполагаемых киназных генов в геноме C. neoformans var. grubii (штамм H99), мы исследовали кураторную аннотацию киназ в базе данных генома H99, предоставленной Институтом Броуд (//www.broadinstitute.org/annotation/genome/cryptococcus_neoformans), и базу данных генома JEC21 в базе данных Национального центра для биотехнологической информации.

Для каждого гена, который имел аннотацию, связанную с киназой, мы провели анализ белковых доменов с использованием Pfam (//pfam.xfam.org/), чтобы подтвердить присутствие доменов киназы и исключить гены с аннотациями, такими как фосфатазы или регуляторы киназы. Посредством этого анализа мы получили 183 предполагаемых киназных гена в C. neoformans (Дополнительные данные 1).

Филогенетические отношения показаны на рис. 1а.

( а ) Выравнивание на основе белковых последовательностей было выполнено с использованием программы интерфейса Windows ClustalX2, запущенной Университетским колледжем Дублина.

Используя эти данные выравнивания, филогенетическое дерево было проиллюстрировано веб-приложением для рисования под названием Interactive Tree Of Life (//itol.embl.de). Из 183 киназ, обнаруженных в C. neoformans , мы сконструировали штаммы с делецией генов с меткой сигнатуры для 129 киназных генов.

Звездочки обозначают киназы, которые впервые были функционально охарактеризованы в этом исследовании и названы на основе опубликованных правил номенклатуры генов C. neoformans 70 . Разные цветовые коды представляют разные классы протеинкиназ, предсказанные Kinomer 1.0 (//www.compbio.dundee.ac.uk/kinomer) 12 .

Гены, помеченные красным, указывают на 63 киназы, связанные с патогенностью, обнаруженные в этом исследовании. ( б ) Круговая диаграмма для классификации 183 киназ у C. neoformans . Описание базы данных института было сгруппировано с использованием ранее сообщенных методов классификации 10 .

( c ) Круговая диаграмма для классов киназ, предсказанных Kinomer 1.0, для выявления относительной доли классов протеинкиназ в грибковых патогенах человека, C. neoformans , Candida albicans и Aspergillus fumigatus .

Изображение в полном размере

183 предполагаемые киназы были классифицированы на 19 различных семейств на основании их последовательности и структурного сходства (Fig. 1b), как предполагалось ранее 10 .

Семейство протеинкиназ является наиболее доминантным (120), за которым следуют P-петлевая киназа (16), липидкиназа (10), рибокиназаподобная киназа (9), GHMP киназа (6) и другие низкомолекулярные киназы.

Суперсемейства эукариотических протеинкиназ дополнительно подразделяются на восемь обычных групп протеинкиназ (ePKs) и пять атипичных групп (aPKs) 11 .

ePK включают в себя группу протеинкиназ A, G и C (AGC), группу кальций- и кальмодулин-регулируемой киназы (CAMK), группу казеинкиназы 1 (CK1), группу циклин-зависимых киназ (CDK), митоген- активированные протеинкиназы (MAPK), гликогенсинтазинкиназы и CDK-подобные киназы (CMGC), группа рецепторной гуанилатциклазы (RGC), группа стерильных киназ (STE), группа тирозинкиназ (TK) и подобная тирозинкиназе группа (TKL). АПК включают группу киназы, связанной с фосфатидилинозитол-3-киназой (PIKK), группу киназы биогенеза рибосом (RIO), группу киназы пируватдегидрогеназы (PDHK) и гистидин киназу (HisK). Чтобы классифицировать протеинкиназы C. neoformans на основе этих критериев, мы запросили их аминокислотные последовательности в базе данных Kinomer v.1.0 (//www.compbio.dundee.ac.uk/kinomer/), которая систематически классифицирует эукариотические протеинкиназы на скрытой марковской модели 12 . Хотя семь гибридных HisK (Tco1–7) не были классифицированы базой данных Kinomer, мы классифицировали их здесь как HisK в aPK. Протеинкиназы C. neoformans состоят из 87 ePK (18 AGC, 22 CAMK, 2 CK1, 24 CMGC, 18 STE, 3 TKL) и 18 aPKs (2 PDHK, 7 PIKK, 2 RIO, 7 HisK) (рис. 1c), Основываясь на наших прогнозах киназного домена, два других основных грибковых патогена человека, Candida albicans и Aspergillus fumigatus , по-видимому, содержат 188 и 269 киназ, соответственно (Дополнительные данные 2). Среди патогенных грибковых протеинкиназ киназы CMGC, CAMK, STE и AGC, по-видимому, являются наиболее распространенными кладами (Fig. 1c).

Конструирование библиотеки мутантов C. neoformans киназы

Чтобы получить представление о биологических функциях сетей с крином Cryctococcus, мы стремились создать мутанты с делецией генов для каждой киназы и дать им функциональную характеристику.

Среди проанализированных здесь киназ мутанты для 22 киназ ( TCO1, TCO2, TCO3, TCO4, TCO5, TCO7, SSK2, PBS2, HOG1, BCK1, MKK1 / 2, MPK1, STE11, STE7, CPK1, PKA1, PKA2, HRK1, PKP1, IRE1, SCH9 и YPK1 ), построенные ранее, были функционально охарактеризованы частично в наших предыдущих отчетах 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 . Для остальных 161 киназ мы попытались сконструировать мутанты с делецией генов, используя крупномасштабную гомологичную рекомбинацию и анализируя их фенотипические признаки in vitro и in vivo . Мы успешно создали 264 мутанта с делецией гена, представляющих 129 киназ (включая те, о которых сообщалось ранее) (Дополнительные данные 3).

Для оставшихся 54 киназ мы не смогли генерировать мутанты даже после повторных попыток разрушения гена (более четырех попыток, Дополнительные данные 1).

Во многих случаях мы либо не могли выделить жизнеспособного трансформанта, наблюдали сохранение аллеля дикого типа вместе с нарушенным аллелем (потенциально анеуплоидия), либо были получены неправильные генотипы.

Среди них 36 (67%) являются ортологичными киназам, которые необходимы для роста Saccharomyces cerevisiae (26 генов), Schizosaccharomyces pombe (32 гена) или Neurospora crassa (7 генов, дополнительные данные 1).

Примечательно, что два гена ( MPS1 и PIK1 ), которые, как известно, являются существенными в S. cerevisiae, были успешно удалены в C. neoformans , что свидетельствует о наличии функциональной дивергенции в некоторых киназах между грибами аскомицетов и базидиальных грибов или о наличии функционально избыточных киназ в C Неоформанс .

Систематическое фенотипическое профилирование кинома C. neoformans

С помощью этой высококачественной библиотеки киназных мутантов мы провели in vitro фенотипический анализ в 30 различных условиях роста, охватывающих пять основных фенотипических классов: рост, дифференцировка, стрессовые реакции и адаптации, устойчивость к противогрибковым препаратам и продуцирование факторов вирулентности (Дополнительные данные 4).

Чтобы понять функциональную и регуляторную связь между киназами, мы попытались сгруппировать киназы путем фенотипической кластеризации с помощью корреляционного анализа Пирсона (рис. 2).

Основанием для этого было то, что группа киназ в данном сигнальном пути имела тенденцию объединяться в единое целое с точки зрения общих фенотипических признаков. Например, мутанты в трехуровневых каскадах MAPK должны собираться вместе, поскольку они имеют почти идентичные фенотипические признаки.

Фактически, мы обнаружили, что трехуровневые киназные мутанты в MAPK целостности клеточной стенки, MAPK с высоким осмолярным глицериновым ответом (HOG) и пути MAPK, чувствительные к феромонам, были сгруппированы вместе на основе их общих функций (Fig. 2).

Следовательно, группы киназ, сгруппированные вместе с помощью этого анализа, с большой вероятностью будут функционировать в одинаковых или связанных сигнальных каскадах.

Фенотипы оценивались по семи классам (-3: сильно чувствительный / уменьшенный, -2: умеренно чувствительный / уменьшенный, -1: слабочувствительный / уменьшенный, 0: дикий тип, +1: слабоустойчивый / повышенный, +2: умеренно устойчивый / повышенный, +3: сильно устойчивый / увеличенный).

Файл excel, содержащий оценки фенотипа каждого мутанта киназы, загружали с помощью программного обеспечения Gene-E (//www.broadinstitute.org/cancer/software/GENE-E/), а затем кластеризацию феномов киназы проводили с использованием одной минусовой корреляции Пирсона.

Т25, 25 ° С; Т30 – 30 ° С; Т37 – 37 ° С; Т39, 39 ° С; CAP, производство капсул; MEL, производство меланина; URE, производство уреазы; МАТ, спаривание; HPX, перекись водорода; TBH, трет- бутилгидропероксид; MD, менадионе; ДИА, диамид; MMS, метилметансульфонат; HU, гидроксимочевина; 5FC, 5-флуцитозин; AMB, амфотерицин B; FCZ, флуконазол; FDX, флудиоксонил; ТМ, туникамицин; DTT, дитиотреитол; CDS, сульфат кадмия; SDS, додецилсульфат натрия; CR, Конго красный; CFW, кальцийфлюор белый; KCR, YPD + KCl; NCR, YPD + NaCl; SBR, YPD + сорбитол; KCS, YP + KCl; NCS, YP + NaCl; SBS, YP + сорбит.

Изображение в полном размере

Мы идентифицировали несколько ранее нехарактерных киназ, которые функционально коррелируют с этими известными сигнальными путями.

Во-первых, мы идентифицировали CNAG_06553, кодирующий белок, ортологичный к дрожжам Gal83, который является одной из трех возможных β-субъединиц комплекса киназы Snf1, контролирующих транскрипционные изменения при дерепрессии глюкозы у S. cerevisiae 23, 24 . У C.

neoformans функции Snf1 были ранее охарактеризованы 25 . Здесь мы приводим несколько линий экспериментальных данных, показывающих, что Gal83, вероятно, функционирует в сочетании с Snf1 у C. neoformans .

Во-первых, in vitro фенотипические признаки мутанта gal83 Δ были почти эквивалентны признакам мутанта snf1 Δ (Рис. 2; Дополнительная Рис. 1). Мутанты как snf1 Δ, так и gal83 Δ проявляли повышенную восприимчивость к флудиоксонилу и повышенную устойчивость к органическому пероксиду.

Во-вторых, дефекты роста у мутанта snf1 Δ в средах, содержащих альтернативные источники углерода (например, ацетат калия, ацетат натрия и этанол), также наблюдались у мутантов gal83 Δ (дополнительная рис. 1). Следовательно, Gal83, вероятно, является одной из возможных β-субъединиц комплекса киназы Snf1 у C. neoformans .

Мы также идентифицировали несколько киназ, которые потенциально работают выше или ниже мишени комплекса рапамицина (TOR) киназы. Хотя мы не смогли разрушить Tor1-киназу, которая предположительно является важной для C.

neoformans 26, мы обнаружили три киназы (Ipk1, Ypk1 и Gsk3), которые потенциально связаны с Tor1-зависимыми сигнальными каскадами, сгруппированными вместе. Недавно Лев и соавт.

27 предположили, что Ipk1 может быть вовлечен в производство гексафосфата инозита (IP 6 ) на основании его ограниченной гомологии последовательности с S. cerevisiae Ipk1.

У млекопитающих инозитолполифосфатная мультикиназа продуцирует IP 6, предшественник 5-IP 7, который ингибирует активность Akt и, таким образом, снижает трансляцию белка, опосредованного mTORC1, и увеличивает гомеостаз и адипогенез, опосредуемый GSK3β 28 . У S.

cerevisiae Ypk1 является прямой мишенью для TORC2, способствуя аутофагии во время аминокислотного голодания 29 . У C. neoformans Ypk1, который является потенциальной нисходящей мишенью для Tor1, участвует в синтезе сфинголипидов, а делеция YPK1 приводит к значительному снижению вирулентности 30 . Отражая существенную роль Tor1, все мутанты – ipk1 , ypk1 и gsk3 – демонстрировали дефекты роста, особенно при высокой температуре (рис. 2).

Раскрытие патогенных сетей киномов у C. neoformans

Мы провели два крупномасштабных исследования на животных in vivo : анализ на вирулентность, убивающий восковой моли, и анализ на инфекционность мышей на основе мутагенеза на основе сигнатур.

Мы обнаружили 35 киназ, связанных с вирулентностью, в анализах на уничтожение насекомых (дополнительная фиг. 2) и 58 киназ, связанных с инфекционностью, в анализах на мышечную инфекцию на основе STM (дополнительная фиг. 3).

Среди этих киназ 30 (обозначенные на отрицательной стороне графиков STM) были совместно идентифицированы обоими анализами (Рис.

3a), тогда как 5 и 28 киназы были специфически идентифицированы с помощью анализа на уничтожение насекомых и на мышах на основе STM, соответственно ( Рис. 3а, б). В общей сложности мы обнаружили 63 киназных мутанта, по-видимому, участвующих в патогенности C. neoformans .

( а ) Результаты теста на инфекционность мышей на основе мутагенеза на основе сигнатуры (STM). Мы использовали штаммы ste50 и hxl1 для вирулентного (положительный контроль, ПК) и авирулентного (отрицательный контроль, NC) контролей. Баллы STM рассчитывали методом количественной ПЦР, располагали численно и раскрашивали в градиентные шкалы.

Буквами, отмеченными красным, показаны новые киназы, связанные с инфекционностью, выявленные в этом исследовании. Названия генов для 30 киназ, которые были совместно идентифицированы с помощью как уничтожения насекомых, так и анализов STM, были изображены ниже нулевой линии STM.

Р- значение между контрольным и мутантным штаммами определяли односторонним дисперсионным анализом с использованием корреляции Бонферрони с тремя мышами на каждый набор STM. Кроме того, показатель STM второго независимого штамма измеряли в другом независимом наборе с тремя мышами. Ось Y указывает среднее значение двух независимых оценок STM для каждой киназы.

Этот график показывает только киназы, делеция которых снижает или увеличивает показатель STM со статистически значимым различием ( P

Источник: https://ru.glance-tech.com/systematic-functional-analysis-kinases-fungal-pathogen-cryptococcus-neoformans-219754

Medic-studio
Добавить комментарий