Estudo da bioenergetica mitocondrial de leveduras de importancia patologica : determinação da contribuição das diferentes vias de transporte de eletrons para o crescimento celular
Fernando Ruy
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP R944e
[Studies on mitochondrial bioenergetics in pathogenic fungi: determination of the contribution of the contribution of different electron transport pathways toward cell growth]
Campinas, SP : [s.n.], 2007.
74f. : il.
Orientador: Alicia Juliana Kowaltowski
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas
Resumo: A levedura Candida albicans é um importante patógeno em humanos. A principal característica deste microorganismo é a sua habilidade de sobreviver em diferentes ambientes do hospedeiro, com diferentes tensões de oxigênio. Acredita-se que esta flexibilidade deve-se à expressão de vias...
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Resumo: A levedura Candida albicans é um importante patógeno em humanos. A principal característica deste microorganismo é a sua habilidade de sobreviver em diferentes ambientes do hospedeiro, com diferentes tensões de oxigênio. Acredita-se que esta flexibilidade deve-se à expressão de vias alternativas de redução do oxigênio e ao controle do fluxo de elétrons entre elas e a cadeia respiratória clássica. A presença destas vias pode ainda estar relacionada à alta resistência do fungo a drogas, uma vez que a inibição de uma delas pode ser suprida pela atividade das outras. Neste sentido, um entendimento detalhado do transporte de elétrons destas leveduras torna-se imprescindível. Neste trabalho, após a confirmação da existência de três vias de transporte de elétrons nas mitocôndrias de C. albicans: a cadeia clássica (CRC), uma via paralela (PAR) e a oxidase alternativa (AOX), avaliou-se a importância de cada uma delas para o crescimento celular. Assim, foram feitos tratamentos com compostos que possuem efeito inibitório sobre pontos específicos a cadeia respiratória da levedura, e avaliações de curvas de crescimento dos organismos. A antimicina e o KCN, que inibem os Complexos III e IV da CRC, respectivamente, preveniram totalmente o crescimento quando comparadas à cultura controle. O BHAM, um inibidor da AOX, também promoveu a inibição da proliferação celular. A presença de rotenona, um inibidor do Complexo I da CRC, não inibiu completamente o crescimento da levedura. Estes experimentos foram então correlacionados com medidas de consumo de oxigênio nas suspensões mitocondrial e celular, onde nós observamos que a rotenona e o BHAM foram capazes de promover apenas inibições parciais da respiração. As concentrações de antimicina e KCN que promoveram inibições respiratórias parciais proporcionaram efeitos distintos sobre o crescimento. Enquanto a antimicina preveniu totalmente o crescimento, o KCN não apresentou efeito inibitório. Avaliamos ainda os níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e glutationa oxidada (GSSG) nas células incubadas na presença dos inibidores respiratórios. Os níveis de EROs nas mitocôndrias tratadas com antimicina foram significativamente aumentados em relação aos outros grupos. Observamos também um aumento de GSSG nas células incubadas com antimicina e BHAM. Nossas descobertas experimentais sugerem que as inibições do Complexo III da CRC e a AOX previnem o crescimento da levedura por promover estresse oxidativo de origem mitocondrial
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Abstract: Candida albicans is an important pathogen in humans. A crucial feature of this microorganism is its ability to survive in different environments within the host with distinct oxygen tensions. It is believed that this flexibility is due the expression of alternative oxygen reduction...
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Abstract: Candida albicans is an important pathogen in humans. A crucial feature of this microorganism is its ability to survive in different environments within the host with distinct oxygen tensions. It is believed that this flexibility is due the expression of alternative oxygen reduction pathways and the control of electron flux between them and the classical respiratory chain. The presence of these pathways may also be related to the high resistance these fungi present to drugs, since the inhibition of one electron transport pathway can be compensated by the activity of the others. In this study we confirm the presence of three electron transport pathways in Candida albicans: the classical respiratory chain (CRC), a parallel chain (PAR) and an alternative oxidase (AOX). We also evaluated the contribution of each pathway toward yeast growth. To do so, we measured cellular proliferation in the absence and presence of electron transport inhibitors. Antimycin A and KCN, which inhibit Complexes III and IV, respectively, totally prevented cellular growth. BHAM, an AOX inhibitor, also promoted inhibition of yeast growth. Surprisingly, the presence of rotenone, an inhibitor of respiratory Complex I, inhibited yeast growth only partially. These results were then correlated with oxygen uptake in mitochondrial and cell suspensions, which revealed that rotenone and BHAM promote only partial respiratory inhibitions. Concentrations of antimycin and KCN which promoted partial respiratory inhibition had distinct effects on growth. While antimycin totally prevented cell proliferation, KCN did not. We also evaluated the levels of reactive species of oxygen (ROS) and oxidized glutathione in the cells incubated in the presence of respiratory inhibitors. The levels of ROS in antimycin-treated cells were significantly higher than in the other groups. Finally, we observed an increase of oxidized glutathione in cells incubated in the presence of antimycin and BHAM. These experimental findings suggest that inhibitions of complex III of the CRC and AOX prevent Candida albicans growth by promoting oxidative stress, indicating the importance of these pathways to ensure yeast viability
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Kowaltowski, Alicia Juliana
Orientador
Cuccovia, Iolanda Midea
Avaliador
Campos, Claudia Barbosa Ladeira de
Avaliador
Gadelha, Fernanda Ramos, 1964-
Avaliador
Bassani, Rosana Almada, 1955-
Avaliador
Estudo da bioenergetica mitocondrial de leveduras de importancia patologica : determinação da contribuição das diferentes vias de transporte de eletrons para o crescimento celular
Fernando Ruy
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