Resistance mechanisms of Candida glabrata biofilmes to fluconazole

Abstract

Candida glabrata has emerged as the second most prevalent fungal pathogen and its ability to form biofilms has been considered one of the most important virulence factors, since biofilms present a high tolerance to antifungal agents used in fungal infection treatment. The mechanisms of biofilm tolerance to antifungal agents remain poorly understood. Thus, the aim of this study was to evaluate the effects of fluconazole (FLU) in the formation and control of C. glabrata biofilms, its relation with the expression of genes encoding for ABC transporters, CDR1, SNQ2, and PDR1 and how the ergosterol biosynthesis may be affected. Additionally to the high amounts of proteins and carbohydrates detected in the extracellular matrices in the presence of FLU, this work showed that the overexpression of efflux pumps is a possible mechanism of biofilm tolerance to FLU and this phenomenon alters the structure of C. glabrata biofilms by creating cell clusters.

Candida glabrata emergiu como o segundo fungo patogénico mais prevalente e a sua capacidade para formar biofilmes tem sido considerado um dos fatores de virulência mais importante, uma vez que os biofilmes apresentam elevada tolerância a agentes antifúngicos usados no tratamento de infecções fúngicas. Os mecanismos de tolerância dos biofilmes continuam por explorar. Por isso, o objetivo deste estudo é avaliar os efeitos do fluconazol (FLU) na formação e controlo dos biofilmes de C. glabrata, a sua relação com a expressão de genes que encodam os transportadores ABC, CDR1, SNQ2 e PDR1 e como a biossíntese do ergosterol pode ser afetada. Adicionalmente, para as grandes quantidades de proteínas e hidratos de carbono detetados nas matrizes extracelulares, na presença de FLU, este trabalho demonstrou que a sobre-expressão de bombas de efluxo é um possível mecanismo de tolerância dos biofilmes contra o FLU e este fenómeno altera a estrutura dos biofilmes de C. glabrata pela criação de agregados de células.