Macrophages Candida albicans infection upon bacterial endotoxin priming

Abstract

Candida albicans é o microorganismo mais prevalente nos casos de infecções fúngicas em humanos, principalmente entre a população de doentes immunocomprometidos, incluindo doentes com septicémia, nos quais a incidência de infecções por fungos têm vindo a aumentar. Nestas situações, a deficiência imunológica permite ao fungo suprimir os mecanismos de defesa do hospedeiro. A influência do estado de septicémia, que inclui uma resposta inflamatória generalizada e severa, no desfecho da infecção fúngica, é uma área pouco estudada. Nestes casos, a infecção fúngica pode resultar da falta de reconhecimento pelo sistema imunitário ou uma resposta inflamatória aguda. Este trabalho teve como objectivo estudar o efeito de macrófagos pré-activados com lipopolissacárido bacteriano, um agente inflamatório, na resposta do hospedeiro à infecção por C. albicans. Em particular, a viabilidade dos macrófagos, das leveduras internalizadas e a resposta inflamatória mediada pela libertação de citocinas do macrófago. A principal conclusão tirada deste estudo é que uma exposição aguda, embora curta, dos macrófagos à endotoxina de Escherichia coli, não aumenta a resposta imunitária à infecção fúngica. Em primeiro lugar, foi detectado um aumento na produção da citocina TNF-α quando o macrófago é estimulado, durante uma hora, com LPS e seguidamente infectado com C. albicans. Um aumento da viabilidade do número de leveduras internalizadas pelos macrófagos foi observado. Do mesmo modo, o fagolisossoma parece mais activado. Contudo, e muito importante, nestas condições a viabilidade dos macrófagos sofre um ligeiro decréscimo. Compreender os mecanismos biológicos associados a infecções por fungos, aquando de uma resposta inflamatória aguda, seria uma importante contribuição no desenvolvimento de tratamentos mais eficazes destas infecções em doentes com septicémia.

Candida albicans is the most prevalent fungal species in human fungal infections, mostly among the immunocompromised population, including patients suffering from severe sepsis, in which the incidence of invasive fungal infection has been increasing. In these situations, the immunological deficiency allows the fungi to overcome the protective host defense mechanisms. However, the influence of sepsis, which induces a severe inflammatory response, in the outcome of C. albicans infection is an interesting field. In these cases does the fungal disease result from a lack of recognition by the innate immune system or overreaction of the inflammatory response? The main goal of this work was to study the effect of macrophages priming by bacterial endotoxin (LPS), the major inflammatory mediator, in the outcome of C. albicans infection. In particular, the viability of infected macrophages and internalized yeast, C. albicans escape mechanisms and the inflammatory response mediated by the macrophages release of cytokine. The main conclusion of this study is that a short, but severe exposure of the macrophages to bacterial endotoxin, does not enhance the immune response to a subsequent C. albicans infection. First, an increase in the proinflammatory cytokine TNF-α was detected when macrophages were stimulated with LPS for one hour and then infected with C. albicans. Then, a slight decrease in the viability of internalized fungi was observed, and cellular phagolysosome activated. However, and most importantly, macrophages viability decreases slightly in this situation. Understanding the biological mechanisms associated with the fungal infection upon a severe inflammatory response, would be a major contribution to the development of efficient treatment of invasive fungal infections among patients with severe sepsis.