Patogenicidade e fatores de virulência de Candida albicans.

C. albicans é um dos microrganismos mais frequentemente

identificados em infecções nosocomiais devido sua capacidade de invadir variados locais do hospedeiro humano, desde tecidos e órgãos profundos até locais superficiais (Verstrepen, et al.,2004). Mais significativamente, a C.

albicans é capaz de aderir-se a cateteres, próteses bucais e implantes médicos

internos, sendo atualmente classificada pelo Centers for Disease Control and

Prevention – CDC/E.U.A. como o terceiro patógeno mais comumente isolado em

pacientes hospitalizados com uma taxa de mortalidade de até 50% (Mathé e Van Dijck 2013).

A levedura C. albicans apresenta ótima adaptação ao corpo humano podendo colonizá-lo comensalmente sem produzir sinais de doença. Este equilíbrio entre C. albicans e o hospedeiro é propiciada pela manutenção da integridade das barreiras teciduais, pela relação harmônica com a microbiota autóctone e pelo funcionamento adequado do sistema imunológico humano. Por ser um fungo pleomórfico, a capacidade de transição de C. albicans de comensal para sua forma patogênica é diretamente relacionada à sua aptidão de realizar a

mudança morfológica de levedura para sua forma invasiva com a formação de hifas (Tsui et al., 2016).

As células de Candida albicans possuem a parede celular composta de aproximadamente 80 a 90% de polissacarídios de glicose (Glucanos) com ramificações e ligações β-1,6 e β-1,3. Moléculas de N-acetil-D-glicosamina ligadas a quitina contendo ligações β-1,4 e polímeros de manose ligados covalentemente as manoproteínas, também são encontradas na composição desta estrutura, além de proteínas (6 a 25%) e pequenas quantidades de lipídios. Sabe-se que o arranjo molecular está disposto em camadas, entretanto, ainda não há consenso sobre a quantidade de camadas existentes (Verstrepen et al., 2004).

Os fatores de virulência das Candida spp. propiciam o sucesso no estabelecimento de Candidoses e Candidemias dependendo do estágio e também da natureza da resposta do hospedeiro. Geralmente, estes processos infecciosos são favorecidos pela ruptura do equilíbrio parasita-hospedeiro. Aderência, polimorfismo, variabilidade fenotípica, produção de enzimas extracelulares que degradam os tecidos, toxinas que causam lesão celular, formação de biofilmes sobre células e superfícies inanimadas, produção de tubo germinativo por algumas espécies de Candida, produção de hemolisinas, hidrofobicidade da superfície celular e resistência ao peróxido de hidrogênio constituem os principais fatores descritos deste gênero que lhe conferem a habilidade de colonizar e oportunamente causar infecção (Calderoni e Fonzi, 2001).

A maioria das infecções produzidas por Candida albicans está relacionada pela sua capacidade de diferenciação morfológica (de levedura para hifas) e consequente adesão e desenvolvimento do biofilme em superfícies bióticas ou abióticas. O crescimento das hifas é um mecanismo de virulência importante na invasão de tecidos e na resistência a fagocitose (Jayatilake et al., 2006). Os biofilmes são comunidades biológicas com um alto grau de organização, em que os microrganismos se coagregam de maneira estruturada, coordenada e funcional, os quais se apresentam embebidos por uma matriz extracelular (MEC) (Figura 1) (Chandra et al., 2001).

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O fator primário na colonização fúngica de tecidos e superfícies abióticas é a capacidade de adesão às superfícies, que passa a ser induzida pela percepção da modificação do ambiente (ambiente favorável) o qual ativa várias cascatas de sinalização celular no fungo. O estabelecimento inicial da adesão é preconizada inicialmente pela ligação das células de Candida às superfícies por fatores não- específicos (hidrofobicidade e forças eletrostáticas) formados entre as proteínas do tipo adesinas presentes na superfície das células fúngicas que se ligam a proteínas presentes no ambiente como o fibrinogênio e fibronectina e também em aminoácidos e açúcares de superfície presentes em outras células. (Verstrepen e Klis, 2006).

A invasão e a destruição dos tecidos hospedeiros são promovidas por enzimas hidrolíticas (fosfolipases e proteases - proteínas SAP) que constituem um grupo de isoenzimas de proteinase aspártica (Sap) com massas moleculares entre 35 e 50 kDa e são codificados por um conjunto de genes que vão do SAP1 ao SAP10. O papel de genes SAP1 a SAP6 estão relacionados com a aderência, lesão tecidual e mudanças na resposta imune (Sardi et al., 2013).

Ramage e López-Ribot (2005), relataram que são quase inexistentes infecções causadas por Candida em sua forma planctônica nos tecidos do hospedeiro. Portanto, é o biofilme que constitui o fator de virulência mais importante pois protege a comunidade microbiana de mecanismos imunológicos do hospedeiro, promove a resistência contra o tratamento antifúngico e a resistência à competição com a microbiota autóctone, além de facilitar o desenvolvimento das relações simbióticas e sinalizações entre as células da comunidade do biofilme, conferindo maior proteção contra radiações UV e desidratação, permitindo assim melhora na adaptação e sobrevivência à ambientes hostis.

In vitro, a camada de biofilme basal é composta por células de

leveduras a partir das quais as células filamentosas emanam (hifas), sendo estas células envolvidas por uma densa camada de matriz extracelular (MEC) (Figura 2), a qual é composta por β-glucano que tem a capacidade de se ligarem a antifúgicos como o fluconazol e à anfotericina-B, impedindo a penetração destas drogas no biofilme (Finkel & Mitchell, 2011). Além disso, a MEC contém DNA

extracelular (eDNA), que também contribui para a integridade estrutural dos biofilmes de Candida spp. (Tobudic et al., 2011).

Estudos recentes sugerem que o desenvolvimento primário, a maturação e o envelhecimento de um biofilme são regulados pela expressão de genes ativados pela transmissão de sinais entre as células (Khan et al., 2009) (Albuquerque et al., 2012). Uma das propriedades do biofilme é promover a sinalização celular (quorum sensing - sensor de quorum) que corresponde a um processo de comunicação intra e interespécies microbianas e é fundamental na formação de biofilmes microbianos mono e multiespécies. Esta comunicação através de moléculas sinalizadoras e autoreguladoras tem como principal objetivo impedir a superpopulação desnecessária e controlar a competição por nutrientes, além de exibir implicações importantes no processo infeccioso, particularmente para disseminação e estabelecimento de sítios de infecções (Ramage et al., 2005).

Analisando composto bioativos oriundos de óleos e extratos de plantas medicinais e compostos vindo de produtos naturais, estudos recentes verificaram que esses compostos naturais atuam como moléculas quorum sensing (moléculas autoreguladoras do biofilme) como o farnesol (Jeon et al., 2011) (Albuquerque et al., 2012) e dodecanol (Hall et al., 2011), que exibem a ação de inibir a filamentação (hifamento) no biofilme de C. albicans e que tem sido associado à hidrofobicidade de superfície celular. Em contrapartida, outros compostos bioativos naturais como o tirasol desempenha ação no crescimento e na morfogênese de C. albicans, estimulando a produção de hifas em condições permissivas para a formação do tubo germinativo, apesar do seu papel não estar ainda esclarecido em biofilmes (Ramage et al., 2005).

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Figura 2 – Representação esquemática do crescimento do biofilme de Candida

albicans em uma superfície de tiras de Polimetilmetacrilato (PMA).

Legenda: Early – inicial; Intermediate – intermediário; Mature – Maduro; Irregular PMA surface - Superfície irregular de PMA; ECM – Matriz (polissacarídeo) extracelular;

3 PROPOSIÇÃO