Response of selected host cells to contact with the biofilm formed by Candida albicans

Drożdżak Candida ablicans jest naturalnym komensalem człowieka, jednak w pewnych warunkach może on przejść w formę patogenną, będącą przyczyną kandydoz, występujących m. in. jamie ustnej. Możliwość adherencji do powierzchni sztucznych np. implantów medycznych sprawia, że gatunek ten odpowiedzialny jest za większość infekcji szpitalnych. Silna patogenność i trudności w leczeniu infekcji C. albicans spowodowane są specyficznymi czynnikami wirulencji drożdżaka. Organizm ten może przyjąć formę morfologiczną strzępek – wydłużonych, nitkowatych komórek umożliwiających penetrację patogenu w głąb tkanek gospodarza. C. albicans posiada też zdolność do formowania biofilmów – złożonej, wielokomórkowej struktury jednego lub kilku organizmów, wykazującej adhezję do powierzchni fizjologicznych i sztucznych. Wydzielane przez drożdżaka proteinazy aspartylowe Sap zapewniają niszczenie komórek gospodarza oraz biorą udział w inwazji C. albicans do tkanek. Celem niniejszej pracy było porównanie odpowiedzi zapalnej komórek obronnych oraz komórek powierzchniowych (naskórka) po potraktowaniu ich enzymami Sap oraz zbadanie wpływu poszczególnych grup proteinaz na proces formowania się biofilmu. Otrzymane wyniki pozwoliły stworzyć profile immunologiczne kilku linii komórkowych w odpowiedzi na kontakt z wybranymi przedstawicielami rodziny proteaz aspartylowych Zjawiskiem związanym z wytworzeniem biofilmu jest: komunikacja komórek w strukturze poprzez cząsteczki sygnalizacyjne tzw. quorum – sensing (QS). Cząsteczki QS u C. albicans to m. in. farnezol i kwas farnezolowy, które pełnią także rolę czynników wirulencji. Sprawdzono zatem c ich wpływ na odpowiedź zapalną komórek. Wyniki wielu badań wskazują że Sap pełnią inną, nieenzymatyczną funkcję –związaną zformowaniemstruktury biofilmu. Aby potwierdzić te obserwacje, wykonano przeanalizowano możliwooścwytwarzania biofilmów na powierzchni sztucznej i fizjologicznej przez mutanty pozbawione produkcji wybranych Sap. Zebrane w pracy wyniki mogą stanowić początek do dalszych, szczegółowych badań nad potencjałem chorobotwórczym biofilmów, zwłaszcza występujących w obszarze jamy ustnej.

Candida ablicans is a natural commensal of human, but in certain conditions it can go into a pathogenic form, which is the cause of candidiasis, most often affecting e. g. oral cavity. The possibility of adherence to artificial surfaces, e.g. medical implants, makes this species responsible for the majority of nosocomial infections. Strong pathogenicity and difficulties in the treatment of C. albicans infections are caused by specific virulence factors of yeast. This organism can take the morphological form of hyphae - elongated, filamentous cells that allow penetration of the pathogen into the tissues of the host. C. albicans also has the ability to form biofilms - a complex, multicellular structure of one or several organisms, showing adhesion to physiological and artificial surfaces. Sap aspartyl proteinases secreted by yeast ensure cell destruction and are involved in the invasion of C. albicans into tissues. The aim of this study was to compare the inflammatory response of immune cells and surface cells (epidermis) after treatment with Sap enzymes and to investigate the influence of individual proteinase groups on the biofilm formation process. Results allowed to create immunological profiles of two cell lines and representatives of each Sap enzyme groups. The phenomena associated with the creation of the biofilm is quorum - sensing: communication of cells in the structure through signaling molecules. QS molecules in C. albicans are among others farnesol and farnesolic acid, which are also virulence factors, thath is why they have been tested for their effect on the inflammatory response of cells. The results of many studies confirm that Sap have a different, non-enzymatic function - they can act as adhesins, crucial in the formation of biofilm structure. To confirm these observations, fluorescence staining of biofilms produced by mutants with Sap deletion on artificial and physiological surfaces was performed. Results collected at this work may be a beginning for further, detailed studies on the pathogenic potential of biofilms, especially those found in the oral cavity.