International Society of Human and Animal Mycology (ISHAM)-ITS reference DNA barcoding database - the quality controlled standard tool for routine identification of human and animal pathogenic fungi

Human and animal fungal pathogens are a growing threat worldwide leading to emerging infections and creating new risks for established ones. There is a growing need for a rapid and accurate identification of pathogens to enable early diagnosis and targeted antifungal therapy. Morphological and biochemical identification methods are time-consuming and require trained experts. Alternatively, molecular methods, such as DNA barcoding, a powerful and easy tool for rapid monophasic identification, offer a practical approach for species identification and less demanding in terms of taxonomical expertise. However, its wide-spread use is still limited by a lack of quality-controlled reference databases and the evolving recognition and definition of new fungal species/complexes. An international consortium of medical mycology laboratories was formed aiming to establish a quality controlled ITS database under the umbrella of the ISHAM working group on "DNA barcoding of human and animal pathogenic fungi." A new database, containing 2800 ITS sequences representing 421 fungal species, providing the medical community with a freely accessible tool at http://www.isham.org and http://its.mycologylab.org/ to rapidly and reliably identify most agents of mycoses, was established. The generated sequences included in the new database were used to evaluate the variation and overall utility of the ITS region for the identification of pathogenic fungi at intra-and interspecies level. The average intraspecies variation ranged from 0 to 2.25%. This highlighted selected pathogenic fungal species, such as the dermatophytes and emerging yeast, for which additional molecular methods/genetic markers are required for their reliable identification from clinical and veterinary specimens.This study was supported by an National Health and Medical Research Council of Australia (NH&MRC) grant [#APP1031952] to W Meyer, S Chen, V Robert, and D Ellis; CNPq [350338/2000-0] and FAPERJ [E-26/103.157/2011] grants to RM Zancope-Oliveira; CNPq [308011/2010-4] and FAPESP [2007/08575-1] Fundacao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo (FAPESP) grants to AL Colombo; PEst-OE/BIA/UI4050/2014 from Fundacao para a Ciencia e Tecnologia (FCT) to C Pais; the Belgian Science Policy Office (Belspo) to BCCM/IHEM; the MEXBOL program of CONACyT-Mexico, [ref. number: 1228961 to ML Taylor and [122481] to C Toriello; the Institut Pasteur and Institut de Veil le Sanitaire to F Dromer and D Garcia-Hermoso; and the grants from the Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq) and the Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de Goias (FAPEG) to CM de Almeida Soares and JA Parente Rocha. I Arthur would like to thank G Cherian, A Higgins and the staff of the Molecular Diagnostics Laboratory, Division of Microbiology and Infectious Diseases, Path West, QEII Medial Centre. Dromer would like to thank for the technical help of the sequencing facility and specifically that of I, Diancourt, A-S Delannoy-Vieillard, J-M Thiberge (Genotyping of Pathogens and Public Health, Institut Pasteur). RM Zancope-Oliveira would like to thank the Genomic/DNA Sequencing Platform at Fundacao Oswaldo Cruz-PDTIS/FIOCRUZ [RPT01A], Brazil for the sequencing. B Robbertse and CL Schoch acknowledge support from the Intramural Research Program of the NIH, National Library of Medicine. T Sorrell's work is funded by the NH&MRC of Australia; she is a Sydney Medical School Foundation Fellow.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Typage moléculaire du complexe d'espèces Fusarium solani et détermination de son mécanisme de résistance au voriconazole

Fusarium solani species complex includes phytopathogenic fungi also involved in human infections with poor prognosis. Firstly, MLST method, based on five housekeeping genes has been developed. This method has been validated on 51 isolates epidemiologically distinct, and has been shown to be stable and reproducible and provides a discriminating power of 99.1%. After comparison with the reference technique used in phylogeny, a consensus method with 8 loci has been proposed. Secondly, a study of the susceptibility to amphotericin B and voriconazole has been conducted with two MIC determination methods : CLSI M38-A2 microdilution and E-test. The paradox between decreased susceptibility to voriconazole in vitro and recommendation of this molecule for the curative treatment of Fusarium infections has lead to the exploration of resistance mechanisms. The hypothesis of an efflux phenomenon has not been retained whereas a change in the target, the sterol 14 alpha demethylase may be considered following the description of different mutations on proteins CYP51A, B and CLe complexe d'espèces Fusarium solani regroupe des champignons phytopathogènes également impliqués en pathologie humaine dans des infections parfois profondes et souvent de mauvais pronostic. Dans un premier temps, une méthode de MLST, s'appuyant sur 5 gènes de ménage a donc été développée. Validée sur 51 isolats épidémiologiquement distincts, cette méthode stable et reproductible présente un pouvoir discriminant de 99,1 %. Après comparaison à la technique de référence utilisée en phylogénie, un schéma consensus à 8 loci a été proposé. Dans un second temps, une étude de la sensibilité de ce pathogène à l'amphotéricine B et au voriconazole a été menée par deux techniques d'évaluation des CMI : microdilution CLSI M38-A2 et bandelettes E-test. Devant le paradoxe entre une sensibilité diminuée in vitro au voriconazole et la recommandation de cette molécule pour le traitement curatif de la fusariose humaine, des mécanismes de résistance ont été exploré. L'hypothèse d'un phénomène d'efflux n'a pas été retenue alors que celle d'une modification de la cible, la 14 alpha stérol déméthylase, peut être envisagée après la description de différentes mutations pour les isoformes CYP51A, B et

Molecular typing of Fusarium solani species complex and determination of its resistance mechanism to voriconazole

Le complexe d'espèces Fusarium solani regroupe des champignons phytopathogènes également impliqués en pathologie humaine dans des infections parfois profondes et souvent de mauvais pronostic. Dans un premier temps, une méthode de MLST, s'appuyant sur 5 gènes de ménage a donc été développée. Validée sur 51 isolats épidémiologiquement distincts, cette méthode stable et reproductible présente un pouvoir discriminant de 99,1 %. Après comparaison à la technique de référence utilisée en phylogénie, un schéma consensus à 8 loci a été proposé. Dans un second temps, une étude de la sensibilité de ce pathogène à l'amphotéricine B et au voriconazole a été menée par deux techniques d'évaluation des CMI : microdilution CLSI M38-A2 et bandelettes E-test. Devant le paradoxe entre une sensibilité diminuée in vitro au voriconazole et la recommandation de cette molécule pour le traitement curatif de la fusariose humaine, des mécanismes de résistance ont été exploré. L'hypothèse d'un phénomène d'efflux n'a pas été retenue alors que celle d'une modification de la cible, la 14 alpha stérol déméthylase, peut être envisagée après la description de différentes mutations pour les isoformes CYP51A, B et CFusarium solani species complex includes phytopathogenic fungi also involved in human infections with poor prognosis. Firstly, MLST method, based on five housekeeping genes has been developed. This method has been validated on 51 isolates epidemiologically distinct, and has been shown to be stable and reproducible and provides a discriminating power of 99.1%. After comparison with the reference technique used in phylogeny, a consensus method with 8 loci has been proposed. Secondly, a study of the susceptibility to amphotericin B and voriconazole has been conducted with two MIC determination methods : CLSI M38-A2 microdilution and E-test. The paradox between decreased susceptibility to voriconazole in vitro and recommendation of this molecule for the curative treatment of Fusarium infections has lead to the exploration of resistance mechanisms. The hypothesis of an efflux phenomenon has not been retained whereas a change in the target, the sterol 14 alpha demethylase may be considered following the description of different mutations on proteins CYP51A, B and

Caractérisation moléculaire de souches cliniques et végétales de Fusarium solani par multilocus sequence typing

Les Fusarium sp. sont des champignons saphrophytes, fréquemment retrouvés dans l'environnement. Chez l'homme, ils peuvent être responsables d'infections profondes, potentiellement mortelles. Dans le but d'améliorer les connaissances épidémiologiques et d'avoir une vue d'ensemble de la génétique des populations des Fusarium sp., des techniques de typages sont nécessaires. Un schéma de MLST a donc été développé pour l'espèce fongique émergente, Fusarium solani. Cette méthode a été mise au point à partir de 37 souches épidémiologiquement distinctes et provenant de sources différentes (cliniques, environnement hospitalier, végétaux). L'analyse des polymorphismes obtenus à partir de 5 gènes de ménage a permis d'obtenir une technique discriminante à 98,3%, stable, reproductive, d'utilisation aisée et applicable entre différents laboratoires. Suite à ce développement et à cette mise au point, des souches cliniques et végétales de Fusarium solani ont été typées par MLST. Une analyse phylogénique a ensuite été réalisée à l'aide de deux méthodes différentes et des groupes de composition variable sont mis en évidence. Cette observation nous permet donc d'envisager l'hypothèse d'une adaptation différente des souches végétales à l'homme au cours de l'évolution. Les groupes de composition mixte souches cliniques / souches végétales seraient des groupes "d'évolution transitoire" où l'adaptaton à l'homme serait en cours bien que certaines souches soient toujours phytopathogènes. Il s'agit du premier schéma de MLST décrit pour l'espèce Fusarium solani qui permet d'évoquer l'évolution des souches phytopathogènes pour l'homme. Des études phylogénétiques plus détaillées et complémentaires sont indispensables pour étayer nos hypothèses.NANCY1-SCD Pharmacie-Odontologie (543952101) / SudocSudocFranceF

Emerging infections due to filamentous fungi in humans and animals: only the tip of the iceberg?

International audienceOver the last few decades, the number of patients susceptible to invasive filamentous fungal infections has steadily increased, especially in populations suffering from hematological diseases. The pathogens responsible for such mycoses are now quite well characterized, such as Aspergillus spp. - the most commonly isolated mold -, Mucorales, Fusarium spp., Scedosporium spp. or melanized fungi. An increase in the incidence of this category of 'emerging' fungi has been recently highlighted, evoking a shift in fungal ecology. Starting from these medical findings, taking a step back and adopt a wider perspective offers possible explanations of this phenomenon on an even larger scale than previously reported. In this review, we illustrate the link between emerging fungi in medicine and changes in ecology or human behaviours, and we encourage integrative approaches to apprehend the adverse effects of progress and develop preventive measures in vast domains, such as agriculture or medicine

Typage moléculaire du complexe d'espèces Fusarium solani et détermination de son mécanisme de résistance au voriconazole

Le complexe d'espèces Fusarium solani regroupe des champignons phytopathogènes également impliqués en pathologie humaine dans des infections parfois profondes et souvent de mauvais pronostic. Dans un premier temps, une méthode de MLST, s'appuyant sur 5 gènes de ménage a donc été développée. Validée sur 51 isolats épidémiologiquement distincts, cette méthode stable et reproductible présente un pouvoir discriminant de 99,1 %. Après comparaison à la technique de référence utilisée en phylogénie, un schéma consensus à 8 loci a été proposé. Dans un second temps, une étude de la sensibilité de ce pathogène à l'amphotéricine B et au voriconazole a été menée par deux techniques d'évaluation des CMI : microdilution CLSI M38-A2 et bandelettes E-test. Devant le paradoxe entre une sensibilité diminuée in vitro au voriconazole et la recommandation de cette molécule pour le traitement curatif de la fusariose humaine, des mécanismes de résistance ont été exploré. L'hypothèse d'un phénomène d'efflux n'a pas été retenue alors que celle d'une modification de la cible, la 14 alpha stérol déméthylase, peut être envisagée après la description de différentes mutations pour les isoformes CYP51A, B et CFusarium solani species complex includes phytopathogenic fungi also involved in human infections with poor prognosis. Firstly, MLST method, based on five housekeeping genes has been developed. This method has been validated on 51 isolates epidemiologically distinct, and has been shown to be stable and reproducible and provides a discriminating power of 99.1%. After comparison with the reference technique used in phylogeny, a consensus method with 8 loci has been proposed. Secondly, a study of the susceptibility to amphotericin B and voriconazole has been conducted with two MIC determination methods : CLSI M38-A2 microdilution and E-test. The paradox between decreased susceptibility to voriconazole in vitro and recommendation of this molecule for the curative treatment of Fusarium infections has lead to the exploration of resistance mechanisms. The hypothesis of an efflux phenomenon has not been retained whereas a change in the target, the sterol 14 alpha demethylase may be considered following the description of different mutations on proteins CYP51A, B and CMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

CYP51 Mutations in the Fusarium solani Species Complex: First Clue to Understand the Low Susceptibility to Azoles of the Genus Fusarium

Members of Fusarium solani species complex (FSSC) are cosmopolitan filamentous fungi responsible for invasive fungal infections in immunocompromised patients. Despite the treatment recommendations, many strains show reduced sensitivity to voriconazole. The objective of this work was to investigate the potential relationship between azole susceptibility and mutations in CYP51 protein sequences. Minimal inhibitory concentrations (MICs) for azole antifungals have been determined using the CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) microdilution method on a panel of clinical and environmental strains. CYP51A, CYP51B and CYP51C genes for each strain have been sequenced using the Sanger method. Amino acid substitutions described in multiple azole-resistant Aspergillus fumigatus (mtrAf) strains have been sought and compared with other Fusarium complexes’ strains. Our results show that FSSC exhibit point mutations similar to those described in mtrAf. Protein sequence alignments of CYP51A, CYP51B and CYP51C have highlighted different profiles based on sequence similarity. A link between voriconazole MICs and protein sequences was observed, suggesting that these mutations could be an explanation for the intrinsic azole resistance in the genus Fusarium. Thus, this innovative approach provided clues to understand low azole susceptibility in FSSC and may contribute to improving the treatment of FSSC infection

Simulated Microgravity Created Using a Random Positioning Machine Induces Changes in the Physiology of the Fusarium solani Species Complex

Fusarium is a phytopathogenic fungus involved in human pathology and is present in space stations. It is essential to understand the effects of microgravity on the physiology of this fungus to determine the potential risks to the health of crew members and to propose the necessary countermeasures. This study aimed to determine changes in the physiological parameters of the Fusarium solani species complex under simulated microgravity generated using a random positioning machine (RPM) and phenotypic approaches. We observed increased growth, spore production, and germination while biofilm production was reduced under RPM exposure. These in vitro data show the importance of further studying this fungus as it has been repeatedly demonstrated that microgravity weakens the immune system of astronauts