The impact of Nakaseomyces glabratus yapsins on the viability and function of host epithelial cells

Kandydoza jest jedną chorób grzybiczych stanowiącą duże zagrożenie dla osób z osłabionym układem odpornościowym. Głównymi czynnikami etiologicznymi tej choroby są Candida albicans oraz Nakaseomyces glabratus (znany wcześniej jako Candida glabrata). Są to patogeny oportunistyczne, które pod wpływem zmiennych warunków środowiskowych mogą powodować infekcje, zarówno powierzchowne, jak i inwazyjne. Kluczowymi czynnikami wirulencji C. albicans są wydzielane zewnątrzkomórkowo proteazy aspartylowe Sap (ang. Secreted aspartyl proteases) odpowiedzialne za degradację komponentów macierzy zewnątrzkomórkowej i połączeń międzykomórkowych oraz liczne interakcje z układem immunologicznym. Proteazy te nie są wydzielane przez N. glabratus, jednakże, w literaturze wykazano, że inna grupa proteaz aspartylowych nazywanych japsynami (Yps) może być kluczowym czynnikiem wirulencji tego gatunku. Mechanizmy odpowiedzialne za wywołanie inwazyjnej formy kandydozy przez N. glabratus są słabo poznane. Z tego powodu, w niniejszej pracy magisterskiej przeprowadzono badania oceniające wpływ Yps na właściwości komórek nabłonkowych gospodarza. W tym celu, na oczyszczonych preparatach białkowych Yps3 i Yps9 sprawdzono cytotoksyczność, możliwość penetrowania monowarstwy komórek, a także odpowiedź immunologiczną. Zweryfikowano również jak usunięcie genów YPS w szczepach N. glabratus wpływa na adhezję do komórek nabłonkowych. Wykazano, że Yps są w stanie oddziaływać z komórkami nabłonkowymi gospodarza, powodując jedynie niewielkie uszkodzenia monowarstwy, w tym błony komórkowej oraz indukując ograniczoną odpowiedź immunologiczną. Uzyskane wyniki mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia mechanizmów wirulencji N. glabratus, a także do wykorzystania Yps w celach diagnostycznych lub terapeutycznych np. jako biomarkery.

Candidiasis is a fungal disease that poses a significant threat to individuals with weakened immune systems. The main etiological agents of this disease are Candida albicans and Nakaseomyces glabratus (formerly known as Candida glabrata). These are opportunistic pathogens that, under changing environmental conditions, can cause both superficial and invasive infections. The key virulence factors of C. albicans are secreted aspartyl proteases (Sap), which are responsible for degrading extracellular matrix components and intracellular junctions, as well as for numerous interactions with the host immune system. However, these proteases are not secreted by N. glabratus. Nevertheless, literature reports indicate that another group of aspartyl proteases, known as yapsins (Yps), may represent important virulence factors of this species. The mechanisms underlying the invasive form of candidiasis caused by N. glabratus remain poorly understood. Therefore, the aim of this master’s thesis focused on assessing the effects of Yps on the properties of host epithelial cells. For this purpose, purified Yps3 and Yps9 were tested for cytotoxicity, the ability to penetrate epithelial monolayers, and the induction of immune responses. In addition, the impact of YPS gene deletions in N. glabratus on adhesion to epithelial cells was examined. The results demonstrated that Yps are capable of interacting with host epithelial cells, causing only mild damage to the monolayer, including the cell membrane, while inducing a limited immune response. The findings may contribute to better understanding of N. glabratus virulence mechanisms and suggest the potential use of Yps in diagnostic or therapeutic applications, such as biomarkers.