Gomba-baktérium interakció: barát vagy ellenség?
A vizsgálat során mind in vitro mind in vivo módszereket alkalmaztunk. A Candida törzsek növekedését és virulenciáját- mint például az adhéziót, a biofilmképzés és a szöveti inváziót- különböző HSL koncentrációk mellett vizsgáltuk. A HSL antifungális hatása mögött húzódó molekuláris mechanizmusok feltárására teljes transzkriptom elemzést (RNA-szekvenálás) végeztünk, míg az in vivo virulenciát immunszuppresszált egérmodellben vizsgáltuk.
Az eredmények alapján a HSL szignifikánsan gátolta a C. auris növekedését és adhézióját, így a biofilm képzését is idő- és koncentrációfüggő módon, míg a C. albicans esetében ez a hatás kevésbé volt kifejezett. A legfontosabb megfigyelésék közé tartozik, hogy a C. auris kifejezetten markáns és fajspecifikus transzkriptomikai választ adott HSL-expozícióra. A kezelés szempontjából a 200 μM HSL hatására összesen 474 gén expressziója változott meg számottevően, ebből 306 gén fel-, míg 168 gén alulszabályozottá vált; addig 100 μM koncentrációnál 67 fel- és 111 alulexpresszált gént azonosítottunk. A két koncentráció között 45 közösen upregulált és 25 közösen downregulált gén volt, míg a C. albicans és C. auris HSL-válasza között a transzkriptomikai adatokban alig mutatkozott átfedés, ami a válasz erőteljes fajspecifikusságát támasztja alá.
A transzkriptomikai analízis szerint C. auris-ban fokozódott a transzmembrán transzporthoz, a peroxiszomális és mitokondriális működéshez, a vas-homeosztázishoz, valamint mindenekelőtt a zsírsav bontáshoz kapcsolódó gének expressziója. Különösen figyelemre méltó volt a módosított β-oxidációs útvonal aktivációja, beleértve a POX1-3, FOX2, CAT2, CRC1 és HPD1 géneket. Ezzel párhuzamosan csökkent több, a fémionfelvételben, a gyógyszertranszportban, a DNS-replikációban és a hosszú szénláncú zsírsav-bioszintézisben szerepet játszó gén aktivitása. Továbbá kiemelendő, a SCF1 felszíni kolonizációs faktor csökkent expressziója, amely magyarázhatja a gyengébb adhéziót és biofilmképződést. A transzkriptomikai eltérésekkel összhangban a C. auris sejtek intracelluláris vas- és cinktartalma is szignifikánsan csökkent. Ezen traszkriptomikai adatok megmagyarázzák, hogy a HSL alacsonyabb koncentrációban csökkentette a C. auris virulenciáját az egérmodellben, míg C. albicans esetében nem volt kimutatható hasonló gátló hatás.
Eredményeink arra utalnak, hogy a HSL nemcsak a C. albicans-ra jellemző folyamatokat befolyásolja, hanem a C. auris esetében is jelentős, fajspecifikus hatásokat vált ki. A quorum sensing molekulák, különösen a C12-szénláncú vegyületek, fontos szerepet játszhatnak a gombák túlélési stratégiáinak szabályozásában, beleértve a metabolizmust, az adhéziót és a virulenciát. A vizsgálatunk ugyanakkor nem talált bizonyítékot arra, hogy a HSL elősegítené a P. aeruginosa és a C. auris közötti együttélés vagy társfertőzés kialakulását.
Jelen tanulmányunk új betekintést nyújt a bakteriális–gombás kölcsönhatások mechanizmusaiba, és hozzájárulhat a polimikrobiális fertőzések jobb megértéséhez, valamint a jövőbeni terápiás stratégiák fejlesztéséhez.
Fiatal kutatói cikkpályázaton díjazott mű alapján:
Kovács, F., Jakab, Á., Balla, N., Tóth, Z., Balázsi, D., Forgács, L., Harmath, A., Bozó, A., Ragyák, Á., Majoros, L., & Kovács, R. (2025). A comprehensive analysis of the effect of quorum-sensing molecule 3-oxo-C12-homoserine lactone on Candida auris and Candida albicans Biofilm, 9, 100259.
https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2025.100259