The influence of salivary and plasmatic proteins on the development of Candida albicans biofilms

Abstract

O desenvolvimento de biofilme de Candida albicans pode ser mediado pela expressão diferencial de sítios de ligação protéicos na película adquirida formada sobre as superfícies das próteses dentais. Assim, objetivo geral deste estudo foi verificar a influência das proteínas de origem salivar e plasmática na formação dos biofilmes de C. albicans. No primeiro capítulo foi revisado o estado da arte de metodologias aplicadas para análise de proteínas. A partir do conhecimento das metodologias, a pesquisa foi realizada com objetivo de caracterizar os perfis protéicos de películas adsorvidas (ADP) à superfície de espécimes de poli(metilmetacrilato), na presença de saliva ou saliva acrescida de plasma sanguíneo. A composição da ADP foi analisada utilizando a técnica de espectrometria de massas, cujo resultado demonstrou diferenças significativas nos proteomas obtidos entre os grupos. Ainda, foi verificada a influência destas películas na energia livre de superfície (SFE) e expressão de fatores de virulência de biofilmes de C. albicans. Os achados demonstraram que a ligação de proteínas plasmáticas determinou aumento de ambas variáveis. A partir desses dados estudou-se o efeito individual de algumas das proteínas identificadas na ADP no desenvolvimento de biofilmes de C. albicans. Com esse objetivo, biofilmes de C. albicans foram desenvolvidos (90 min, 24, 48 e 72 h) sobre películas mono protéicas de albumina, mucina I e II, lactoferrina, fibrinogênio, C3b, IgA e histatina 5. Em cada um dos tempos foi avaliada a atividade metabólica da célula fúngica (teste de XTT), a organização estrutural do biofilme (microscopia confocal por varredura à laser) e a expressão de fatores de virulência por meio dos testes de produção enzimática. Baseado nas evidências geradas por estes trabalhos, podese concluir que proteínas salivares e plasmáticas adsorvidas como integumentos protéicos mantêm sua função biológica e, assim, exercem uma influência modulatória no desenvolvimento de biofilmes de C. albicans.The development of Candida albicans biofilms may be mediated by a differential expression of proteic ligand sites in the acquired pellicle formed onto the oral prosthesis surfaces. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the influence of salivary and plasmatic-derived proteins on the development of C. albicans biofilms. In the first chapter the state-of-the-art was reviewed for methodologies applied to the analysis of proteins. From the knowledge of the methodologies, the research was realized aiming to characterize the protein profile of acquired pellicles (ADP) on poly(methylmetacrilate) surfaces' specimens in the presence of saliva or saliva supplemented with blood plasma. ADP composition was analyzed by mass spectrometry techniques, which results demonstrated a significant difference in the obtained proteome between the groups. Moreover, the influence of these pellicles was evaluated for the surface free energy (SFE) and expression of virulence factors by C. albicans biofilms. The findings demonstrated that the binding of plasmatic proteins in the ADP determined increases in both experimental variables. From these data, the individual effect of some identified ADP proteins was evaluated on C. albicans biofilm development. With this objective, C. albicans biofilms were developed (90 min, 24, 48 and 72 h) over mono-protein pellicles of albumin; mucin I and II; lactoferrin; fibrinogen; C3b; IgA and histatin 5. For each time point, biofilms were analyzed for metabolic activity (XTT assay), structural biofilm conformation (Confocal scanning laser microscopy) and, expression of virulence factors by means of enzymatic activity assays. Based on the generated evidences of these studies, we can conclude that adsorbed salivary and plasmatic proteins as proteic integuments keep their biological function, and thus exert a modulatory influence on C. albicans biofilm development