October 02, 2011

Lay summary: Candida albicans in different host niches



Iuliana Ene works in the Aberdeen Fungal Group at the University of Aberdeen. She and her supervisor, Prof. Alistair Brown, are interested in how available nutrients in host niches modulate the pathogenicity of C. albicans.

Dynamic environmental responses of Candida albicans that contribute to pathogenicity





Candida albicans is the most common fungal pathogen in humans, causing a variety of health problems ranging from mucosal to systemic infections. Generally harmless, it is present in 40-80% of the normal population, but in immunocompromised individuals it can proliferate and access different internal organs and tissues causing potentially fatal infections. C. albicans occupies a number of different niches in the human host. This is where the pathogen is exposed to a variety of nutrients, many of them different from more classical ones (e.g. glucose) which are the basis for most studies conducted so far. The shift from harmless commensal to opportunistic pathogen requires C. albicans’ ability to grow in poor nutrient niches and survive the diversity of stresses it encounters in the host.

Many of these stresses, such as therapeutic drugs or osmotic stress act on the cell wall of the pathogen. This is the main interface between C. albicans and its host, a multi-layered interface which proves to be extremely flexible and dynamic when exposed to different nutrients. We are studying how the variety of nutrients found in the host modulate adaptation and stress responses and how the cell wall must quickly adjust under these conditions. In doing so it relies on mechanisms of constant remodelling and maintenance of cell wall integrity. More importantly we have found that certain nutrients and in particular poor nutrient niches in the host provide a fitness advantage to the pathogen.  Having adapted to these niches, C. albicans also increases its resistance to a number of antifungals, which are currently the only available weapon against fungal infections.

In this study, we show how the nutrients taken up strongly influence the cell wall architecture and hence resistance of C. albicans to certain stresses. These findings are likely to have a major impact on the behaviour of this pathogen inside the human host and may be of major clinical importance.


Adaptări dinamice la condiţiile de mediu care contribuie la patogenicitatea  Candidei albicans





Candida albicans este agentul fungic patogen cel mai frecvent la om, provocând o varietate de probleme de sănătate de la nivelul mucoasei la infecţii sistemice. În general inofensiv,  acest patogen este prezent în 40-80% din populaţia normală, dar în cazul persoanelor imunocompromise poate prolifera şi avea acces la diferite organe interne şi ţesuturi, provocând infecţii potenţial letale.

C. albicans ocupă diferite nişe în gazda umană,  acest patogen fiind expus la o varietate de surse de carbon, multe dintre acestea diferind de zaharurile clasice (de exemplu, glucoză), care stau la baza majorităţii studiilor efectuate până în prezent. Trecerea de la comensalism la patogenicitate necesită abilitatea C. albicans de a prolifera în nişe sărace în nutrienţi şi de a supravieţui diversităţii de factori de stress întâlniţi în gazdă. Mulţi dintre aceşti factori de stress, cum ar fi agenţii terapeutici sau stresul osmotic, acţionează pe peretele celular al agentului patogen. Acesta constituie principala interfaţă dintre C. albicans şi gazdă, o interfaţă multi-strat, care se dovedeşte a fi extrem de flexibilă şi dinamică atunci când C. albicans este expus la diferiţi nutrienţi.  Acest proiect studiază modul în care varietatea de substanţe nutritive întâlnite în gazda umană modulează răspunsurile de adaptare la stres şi modul în care peretele celular se adaptează continuu acestor condiţii. În acest sens, se bazează pe mecanisme de remodelare constantă şi de menţinere a integrităţii peretelui celular.  Mai important, am constatat că anumiţi nutrienţi oferă un avantaj de supravieţuire agentului patogen. De asemenea, aceştia cresc rezistenţa la un număr de antifungice, care sunt în prezent disponibile ca singura arma împotriva infecţiilor fungice.

În acest studiu, vom arăta cum substanţele asimilate influenţează puternic arhitectura peretelui celular şi, prin urmare, rezistenţa C. albicans la anumiţi factori de stres. Aceste constatări pot avea un impact major asupra comportamentului acestui agent patogen în interiorul gazdei umane şi deci pot fi de importanţă clinică majoră.

2 comments:

  1. This comment has been removed by the author.

    ReplyDelete
  2. I recently came across your blog and have been reading along. I thought I would leave my first comment. I don't know what to say except that I have enjoyed reading. Nice blog. I will keep visiting this blog very often.


    Susan


    Cure for Sweaty Feet

    ReplyDelete