Participación de la oxidorreductasa ADH1 en la virulencia del hongo Mucor circinellodes

Abstract

Mucor circinelloides is a dimorphic fungus, a member of the phylum zygomycota of the Mucorales order, within which is Rhizopus, Mucor, Lichtheimia. Some species of these fungi are causing the infection known as mucormycosis and has been reported that only 50% of patients survive under proper medical treatment, these infections are more common in immunosuppressed patients. The genera Aspergillus and Candida are responsible for 80% of all invasive fungal infections, mucormycosis contributes 8% of these infections. The ADH1 gene encodes to the alcohol dehydrogenase enzyme and is involved in the last step of the synthesis of ethanol. In Candida albicans it has been demonstrated that the Adh1 gene is responsible for increasing ethanol levels both in vitro and in vivo and its suppression generates higher levels of acetaldehyde. In addition, the mutant adh1- C. albicans increases biofilms generation; biofilms are associated with increased virulence in various pathogens. The mutation in the gene of M. circinelloides adh1- increased levels of virulence compared to wild type in tests on healthy immunocompetent mice. The results of this work showed that when spores are inoculated intraperitoneally into each mouse, the mutant generated a 100% lethality after 24 hours of inoculation, while the survival of mice with the wild strain was 100% in the same lapse of time. This indicates that as in C. albicans the product of this gene is involved in virulence, perhaps the mechanism is very similar, through an accumulation of acetaldehyde in mammalian cells, which could generate such toxicity or form biofilms. This has not been demonstrated in M. circinelloides.

Mucor circinelloides es un hongo dimórfico, miembro del Phylum Zygomycota del orden Mucorales, dentro de los cuales se encuentra Rhizopus, Mucor, Lichtheimia. Algunas especies de estos hongos son causantes de la infección denominada mucormicosis y se ha descrito que sólo el 50% de los pacientes sobreviven bajo tratamiento médico adecuado, este tipo de infecciones es más frecuente en pacientes inmunodeprimidos. Los géneros Aspergillus y Candida son responsables del 80% de todas las infecciones fúngicas invasivas, la mucormicosis contribuye con el 8% de este tipo de infecciones. El gen adh1 codifica para la enzima alcohol deshidrogenasa y se encuentra involucrada en la última etapa de la síntesis de etanol. En Candida albicans fue demostrado que el gen adh1 es responsable de aumentar los niveles de etanol tanto in vitro como in vivo y su supresión generó mayores niveles de acetaldehído. Además, la mutante adh1- en C. albicans incrementó la generación de biopeliculas; las biopeliculas se asocian con un aumento en la virulencia en diversos patógenos. La mutación en el gen adh1- de M. circinelloides mostró un aumento en los niveles de virulencia comparándolo con la cepa silvestre en ensayos con ratones sanos no inmunodeprimidos. Los resultados demostraron que cuando las esporas son inoculadas por vía intraperitoneal a cada ratón, la mutante generó un 100% de letalidad después de 24 horas post-inoculación, mientras que la sobrevivencia de los ratones con la cepa silvestre fue del 100% en el mismo lapso de tiempo. Esto indica que al igual que en C.albicans el producto de este gen está implicado en la virulencia, quizás el mecanismo sea muy similar, ya sea por una acumulación de acetaldehído en células de mamífero, la cual podría generar dicha toxicidad o formar biofilms. Esto no ha sido demostrado en M. circinelloides.