Effect of fetal bovine serum on Candida glabrata cultures

Abstract

Candida glabrata, is a yeast that takes part of the human’s microbial flora as an opportunistic pathogen and has been emerging, becoming an important and dangerous nosocomial pathogen. The main evidence that raised the development of this project was the observation that there was a secretion of unknown composition identified on C. glabrata cultures grown in the presence of fetal bovine serum (FBS). However, the results showed that all the strains tested from C. glabrata, Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans produced secretion only in the presence of FBS, what was not expected. The goals were to evaluate the role of FBS in C. glabrata secretion production, to characterize its composition and to evaluate its effect in C. glabrata’s virulence factors. It was confirmed by SDS-PAGE that the secretion only occurred in the presence of FBS. In addition, it was shown that the proteins on the secretion were not part of the proteic composition of the FBS but came from the cells. The way the cells were affected by the presence of the FBS is still unclear. By mass spectrometry, five genes were found on the secretion that had homology on S. cerevisiae cell wall glucanases. As the origin of the secretion and the composition of that secretion were already investigated, next a deletion collection was screened to try to determine the gene(s) responsible for the secretion. However, there were no correlation between the mutants and the production of secretion. A susceptibility test was performed for fluconazole and it was possible to verify a morphological difference between the cells grown in FBS and without it and a MIC value higher in the presence of FBS. The way the FBS affects the MIC is not elucidated. Congo red and calcofluor white were also tested in the presence of FBS, but, the results were inconclusive as the FBS did not have any remarkable effect on the two cell wall stress dyes tested. Regarding adhesion, it was possible to verify that with increasing concentration of FBS, the cell adhesion decreased. In conclusion, the secretion in the presence of FBS is not exclusive for C. glabrata cultures however, this study can bring new insights on C. glabrata virulence.

A Candida glabrata é um fungo que faz parte da flora microbiana do organismo humano, sendo um agente patogénico oportunista, que se tem vindo a tornar um importante e perigoso patogeno nosocomial. A evidência para este projeto surgiu da observação de que existia uma secreção de composição desconhecida nas culturas de C. glabrata com soro fetal bovino (FBS). No entanto, os resultados mostram que todas as estirpes de C. glabrata, Saccharomyces cerevisiae e Candida albicans que foram usadas produziram secreção na presença de FBS, o que não era esperado. Os objetivos foram avaliar o papel do FBS na produção dessa secreção em culturas de C. glabrata, caracterizar a sua composição e avaliar o seu efeito nos fatores de virulência da C. glabrata. Foi confirmado através de SDS-PAGE que a secreção apenas ocorria na presença de FBS. Para além disso, foi mostrado que as proteínas da secreção não faziam parte da composição do FBS mas tinham origem nas células. A forma como as células são afetadas pela presença do FBS ainda não é clara. Através de espectrometria de massa foram encontrados cinco genes na secreção com homologia nas glucanases da parede celular da S. cerevisiae. Assim que a origem da secreção e a sua composição foram investigadas, uma “deletion collection” de C. glabrata foi cultivada na presença de FBS com o objetivo de determiner o(s) gene(s) responsáveis pela secreção. No entanto, não foi possível estabelecer uma correlação entre os mutantes e a produção da secreção. Um teste de susceptibilidade ao fluconazole foi realizado e foi possível verificar a existência de diferenças morfológicas entre as células suplementadas por FBS e sem FBS e, para além disso, o valor do MIC aumentou na presença do FBS. A forma como o FBS afeta o MIC não está ainda determinada. O Congo red e o calcofluor white foram também testados na presença de FBS mas os resultados foram inconclusivos uma vez que o FBS não teve efeito em nenhum dos corantes testados. Em relação à adesão, foi possível verificar que com o aumento da concentração de FBS, a adesão celular diminuiu. Para concluir, a secreção na presença de FBS não é exclusiva para culturas de C. glabrata, no entanto este estudo pode trazer novos desenvolvimentos ao conhecimento da virulência da C. glabrata.