Альманах клинической медицины. 2017; 45: 133-137
Железозависимость биологических свойств Сandida albicans
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-2-133-137Аннотация
Актуальность. Кандидозы возникают у иммунокомпрометированных лиц с дефектами гуморального или клеточного звеньев иммунитета. Любые нарушения обмена железа способствуют развитию иммунодефицита и изменению инфекционной чувствительности. Возможность изменения биологических свойств грибов рода Candida при нарушениях обмена железа не обсуждалась. Цель – выяснить влияние нарушений обмена железа на модификацию биологических свойств C. albicans. Материал и методы. С помощью турбидиметрического метода изучалась кинетика роста референтного штамма (24433 АТСС) и клинических изолятов C. albicans в бульоне (n = 20) в зависимости от концентрации ионов Fe2+ и в сыворотке крови доноров с разным вариантом обмена железа (n = 2). Определялась экспрессия гена адгезии (als3), генов фосфолипаз С (plb1, plb2, plс), гена аспартильной протеазы (sap1) в сыворотке крови доноров с разным содержанием железа. Результаты. Активность роста всех изученных штаммов C. albicans зависит от концентрации железа в питательной среде. Расчет значений константы сродства к ионам Fe2+ (Ks) для штаммов C. albicans показал, что они изменяются от 179,5 до 1863,3 мкМ. Клинические изоляты отличаются большей железозависимостью (179,5 < Кs < 1000 мкМ) по сравнению с референтным штаммом 24433 АТСС (Ks = 1199,5 ± 28,3 мкМ). Оптимальная концентрация железа для роста в бульоне составляет 30–50 мкМ. Сыворотка крови с нормальным обменом железа ингибирует ростовую активность C. albicans и увеличивает экспрессию всех изученных генов патогенности. Культивирование C. albicans в железодефицитной и железонагруженной сыворотках увеличивает скорость роста до 0,017 ч-1 и 0,012 ч-1 соответственно, но уменьшает экспрессию основных генов патогенности. Заключение. Биологические свойства C. albicans изменяются в зависимости от состояния обмена железа организма хозяина. При нормальном обмене железа иммунная система подавляет развитие кандид. Избыточное накопление железа способствует возникновению кандидоза, при дефиците железа исход инфекции будет зависеть от состояния иммунного статуса организма хозяина.
Список литературы
1. Реброва РН. Грибы рода Candida при заболеваниях негрибковой этиологии. М.: Медицина; 1989. 132 с.
2. Леонов ВВ, Миронов АЮ. Железо и микроорганизмы. Ханты-Мансийск: Печатный мир г. Ханты-Мансийск; 2016. 190 c.
3. Миронов АЮ, Леонов ВВ. Железо, вирулентность и межмикробные взаимодействия условно-патогенных микробов. Успехи современной биологии. 2016;136(3):301–10.
4. Леонов ВВ, Молчанова ТН. Влияние железа на ростовые характеристики условно-патогенных бактерий. Медицинская наука и образование Урала. 2011;(4):41–3.
5. Fallon K, Bausch K, Noonan J, Huguenel E, Tamburini P. Role of aspartic proteases in disseminated Candida albicans infection in mice. Infect Immun. 1997;65(2):551–6.
6. Чеботарь ИВ. Аспартат протеазы грибов рода Candida – потенциальная мишень для антивирулентной терапии. Клиническая дерматология и венерология. 2012;10(1): 33–8.
7. Ермилова ЕВ, Залуцкая ЖМ, Лапина ТВ, Матвеева ТВ. Количественный анализ экспрессии генов. Учебное пособие. СПб.: ТЕССА; 2010. 104 с.
8. Nas T, Kalkanci A, Fidan I, Hizel K, Bolat S, Yolbakan S, Yilmaz E, Ozkan S, Kustimur S. Expression of ALS1, HWP1 and SAP4 genes in Candida albicans strains isolated from women with vaginitis. Folia Microbiol (Praha). 2008;53(2):179–83.
9. Samaranayake YH, Cheung BP, Yau JY, Yeung SK, Samaranayake LP. Human serum promotes Candida albicans biofilm growth and virulence gene expression on silicone biomaterial. PLoS One. 2013;8(5):e62902. doi:10.1371/journal.pone.0062902.
10. Леонов ВВ, Булатов ИА, Миронов АЮ. Рост и экспрессия факторов вирулентности условно-патогенных микроорганизмов в сыворотке крови при разных вариантах гомеостаза железа. Клиническая лабораторная диагностика. 2016;61(8):498–501.doi:10.18821/0869-2084-2016-61-8-498-501.
Almanac of Clinical Medicine. 2017; 45: 133-137
Iron-dependency of biological properties of Candida albicans
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-2-133-137Abstract
Background: Candidal infections occur in individuals with humoral or cell immunity deficiency. Any disorders of iron metabolism promote immune deficiency and abnormal sensitivity to infections. Potential modification of biological properties of Candida spp. in disorders of iron metabolism has not been discussed. Aim: To clarify the effects of iron metabolism disorders on the modification of biological properties of C. albicans. Materials and methods: Growth kinetics of reference strain (24433 АТСС) and clinical isolates of C. albicans (n = 20) depending on the concentration of Fe2+ ions in the broth and serum of blood donors with various types of iron metabolism (n = 2) was studied by turbidimetry. We also assessed the expression of the adhesion gen (als3), hemolytic phospholipase C genes (plb1, plb2, plс) and aspartic protease gene (sap1) in serum of donors with various iron levels. Results: Growth parameters of all C. albicans strains studied depends on the iron levels in the medium. The calculated constant of affinity to Fe2+ (Ks) for C. albicans strains was in the range from 179.5 to 1863.3 μM. Clinical isolates are more iron-dependent (179.5 < Ks < 1000 μM), compared to the reference strain ATCC 24433 (Ks = 1199.5 ± 28.3 μM). The optimal concentration of iron for the growth in the broth is 30 to 50 μM. The serum from individuals with normal iron metabolism inhibits the growth activity of C. albicans and is associated with overexpression of all virulence genes studied. Incubation of C. albicans with iron-deficient and iron-loaded sera results in an increase in the growth rate up to 0.017 h-1 and 0.012 h-1, respectively, but is associated with a reduction in expression of the major virulence genes. Conclusion: Biological properties of C. albicans are modified depending on the iron metabolism of the host. In those with normal iron metabolism, immune system suppresses Candida growth. Excess iron levels may promote candidiasis, whereas in iron deficient states the outcome of infection depends on the immune status of the host.
References
1. Rebrova RN. Griby roda Candida pri zabolevaniyakh negribkovoi etiologii. M.: Meditsina; 1989. 132 s.
2. Leonov VV, Mironov AYu. Zhelezo i mikroorganizmy. Khanty-Mansiisk: Pechatnyi mir g. Khanty-Mansiisk; 2016. 190 c.
3. Mironov AYu, Leonov VV. Zhelezo, virulentnost' i mezhmikrobnye vzaimodeistviya uslovno-patogennykh mikrobov. Uspekhi sovremennoi biologii. 2016;136(3):301–10.
4. Leonov VV, Molchanova TN. Vliyanie zheleza na rostovye kharakteristiki uslovno-patogennykh bakterii. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2011;(4):41–3.
5. Fallon K, Bausch K, Noonan J, Huguenel E, Tamburini P. Role of aspartic proteases in disseminated Candida albicans infection in mice. Infect Immun. 1997;65(2):551–6.
6. Chebotar' IV. Aspartat proteazy gribov roda Candida – potentsial'naya mishen' dlya antivirulentnoi terapii. Klinicheskaya dermatologiya i venerologiya. 2012;10(1): 33–8.
7. Ermilova EV, Zalutskaya ZhM, Lapina TV, Matveeva TV. Kolichestvennyi analiz ekspressii genov. Uchebnoe posobie. SPb.: TESSA; 2010. 104 s.
8. Nas T, Kalkanci A, Fidan I, Hizel K, Bolat S, Yolbakan S, Yilmaz E, Ozkan S, Kustimur S. Expression of ALS1, HWP1 and SAP4 genes in Candida albicans strains isolated from women with vaginitis. Folia Microbiol (Praha). 2008;53(2):179–83.
9. Samaranayake YH, Cheung BP, Yau JY, Yeung SK, Samaranayake LP. Human serum promotes Candida albicans biofilm growth and virulence gene expression on silicone biomaterial. PLoS One. 2013;8(5):e62902. doi:10.1371/journal.pone.0062902.
10. Leonov VV, Bulatov IA, Mironov AYu. Rost i ekspressiya faktorov virulentnosti uslovno-patogennykh mikroorganizmov v syvorotke krovi pri raznykh variantakh gomeostaza zheleza. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2016;61(8):498–501.doi:10.18821/0869-2084-2016-61-8-498-501.
События
-
К платформе Elpub присоединился журнал «The BRICS Health Journal» >>>
10 июн 2025 | 12:52 -
Журнал «Неотложная кардиология и кардиоваскулярные риски» присоединился к Elpub >>>
6 июн 2025 | 09:45 -
К платформе Elpub присоединился «Медицинский журнал» >>>
5 июн 2025 | 09:41 -
НЭИКОН принял участие в конференции НИИ Организации здравоохранения и медицинского менеджмента >>>
30 мая 2025 | 10:32 -
Журнал «Творчество и современность» присоединился к Elpub! >>>
27 мая 2025 | 12:38