Establishment of protective immunity against cerebral cryptococcosis by means of an avirulent, non melanogenic Cryptococcus neoformans strain

The opportunistic fungal pathogen, Cryptococcus neoformans, shows a marked predilection for the central nervous system (CNS). This can be partially explained by its ability to synthesize melanin starting from the catecholamines, highly concentrated at the CNS level. Two cryptococcal strains, the avirulent non-melanogenic strain Sb26 and the virulent melanogenic revertant strain Sb26Rev, were used in a murine model of intracerebral (i.c.) infection, in order to evaluate their virulence and immunomodulating properties at the cerebral level. We found that, unlike Sb26Rev, Sb26 i.c. infection was never lethal regardless of the challenging dose. Sb26Rev infection resulted in massive CNS tissue damage, associated with little or no cytokine response, as established by semi-quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Differently, Sb26 infection failed to alter CNS structure, while inducing IL-12 p40, TNF-alpha, IL-1 beta, IFN-gamma and iNOS specific-gene expression as well as IL-12, TNF-alpha and IL-1 beta cytokine production. Interestingly, all Sb26 infected mice survived a subsequent lethal, challenge with Sb26Rev. The phenomenon was associated with enhanced IL-12, TNF-alpha and IL-1 beta production and was strictly specific, as shown by heterologous challenges and delayed type of hypersensitivity assay. Overall, we provide evidence that protective immunity against cerebral cryptococcosis is established by means of an avirulent strain of C. neoformans. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved

Candida albicans survival, growth and biofilm formation are differently affected by mouthwashes: an in vitro study

Candida albicans is the most common cause of oral mycoses. The aim of the present study was to investigate in vitro the susceptibility of C. albicans to mouthwashes, in terms of growth, survival and biofilm formation.Candida albicans, laboratory strain SC5314, and 7 commercial mouthwashes were employed: 3 with 0.2% chlorhexidine digluconate; 1 with 0.06% chlorhexidine digluconate and 250 ppm F sodium fluoride; 3 with fluorine-containing molecules. None of the mouthwashes contained ethanol in their formulations. The anti-Candida effects of the mouthwashes were assessed by disk diffusion, crystal violet and XTT assays. By using five protocols combining different dilutions and contact times the mouthwashes were tested against:1) C. albicans growth;2) biofilm formation;3) survival of fungal cells in early, developing and mature Candida biofilm.Chlorhexidine digluconate-containing mouthwashes consistently exhibited the highest anti-Candida activity, irrespective of the protocols employed. Fungal growth, biofilm formation and survival of Candida cells within biofilm were impaired, the effects strictly depending on both the dilution employed and the time of contact.These in vitro studies provide evidence that mouthwashes exert anti-Candida activity against both planktonic and biofilm fungal structures, but to a different extent depending on their composition. This suggests special caution in the choice of mouthwashes for oral hygiene, whether aimed at prevention or treatment of oral candidiasis

Evidence of microevolution in a clinical case of recurrent Cryptococcus neoformans meningoencephalitis

The aim of this study was to examine three serial isolates of Cryptococcus neoformans from a patient with AIDS for genotypical and phenotypical characteristics. The isolates were obtained during a first episode of cryptococcosis (simultaneous sampling of blood and cerebrospinal fluid) and after a relapse 3 years later (sampling of cerebrospinal fluid). Pulsed-field gel electrophoresis and random amplification of polymorphic DNA revealed that the blood isolate 1525 (first episode) was different from the two cerebrospinal fluid isolates (1526, first episode; 1782, relapse), yet the cerebrospinal fluid isolates were indistinguishable from each other regardless of the analysis performed. Phenotypical studies showed that isolate 1782 had significantly improved resistance to phagocytosis and killing by monocytes and polymorphonuclear cells and an altered efficacy in evoking cytokine response (augmentation of tumour necrosis factor-alpha, interleukin [IL]-1 beta, IL-10, and interferon-gamma, decrease of IL-12). Interestingly, capsule size and antifungal drug resistance remained unchanged, while production of phospholipase and protease. was consistently enhanced in the 1782 isolate with respect to the 1525 and 1526 isolates. In conclusion, in serial Cryptococcus neoformans isolates from a patient with AIDS, phenotypical changes but not molecular changes were documented, thus supporting the role of microevolution as a pathogenetic mechanism(s) for persistence/reactivation of fungal organisms

Inhibitory effects of different lactobacilli on Candida albicans hyphal formation and biofilm development.

The aim of this study was to investigate the effects of different species of Lactobacilli on hyphal formation and biofilm development by the opportunistic fungal pathogen Candida albicans. We employed 4 different Lactobacillus species, namely L. rhamnosus, L. acidophilus, L. plantarum and L. reuteri, and 2 C. albicans strains, the reference DAY286 and its isogenic hwp1/hwp1 mutant, the FJS24 strain. As assessed by morphological analysis and quantitative colorimetric assays, Lactobacillus crude filtrate supernatant fluids (CFSF) affected Candida, impairing both hyphal formation and biofilm production. The CFSF-mediated phenomenon occurred in a dilution- and time-dependent manner and was consistently observed, irrespective of the C. albicans HWP1 genotype

Il gene AFR1 di Cryptococcus neoformans codificante per un trasportatore ABC, altera la resistenza del patogeno alla microglia: ritardo nella maturazione dei fagosomi.

Introduzione: Cryptococcus neoformans (Cn) è un fungo opportunista patogeno dotato di spiccato neurotropismo suscettibile almeno in vitro alle difese mediate dalla microglia (1). Recentemente, è stato dimostrato come l’iperespressione del gene AFR1 conferisce a Cn sia la resistenza al fluconazolo (2) che un’aumentata virulenza (3). Il presente studio intende valutare il ruolo del fenotipo AFR1 nell’interazione tra Cn e l’immunoeffettore cerebrale.Materiali e metodi: l’ isolato clinico BPY22 e due suoi mutanti in cui il gene AFR1 è stato deleto per mutagenesi inserzionale (ceppo BPY444) o reintrodotto sotto il controllo del promotore forte gpd1 (ceppo BPY445) (3), sono stati impiegati in saggi di infezione in cellule di microglia (1) in vitro e quindi comparati per i) suscettibilità a fagocitosi e al killing e ii) maturazione fagosomiale. Risultati: i ceppi saggiati hanno dimostrato: a) simile suscettibilità alla fagocitosi, b) diversa sensibilità al killing e c) diversa maturazione dei fagosomi; in particolare, il processo di maturazione è significativamente ritardato (ridotta acidificazione e comparsa di marcatori tardivi quali Rab7, Rab9 e LAMP2) nei vacuoli di fagocitosi contenenti il ceppo che iperesprime il gene AFR1. Conclusioni: questi dati definiscono il ruolo del gene AFR1 nella resistenza di Cn alla cellula microgliale dimostrandone la capacità di interferire con l’acidificazione e la maturazione del fagosoma e di conseguenza con la sopravvivenza intracellulare del patogeno

CANDIDA ALBICANS HYPHAL DEVELOPMENT AND BIOFILM FORMATION/PERSISTENCE ARE DIFFERENTIALLY AFFECTED BY MOUTHWASHES DEPENDING UPON THEIR COMPOSITION.

Introduction: Oral candidiasis is a frequent opportunistic fungal infection, occurring especially in susceptible individuals. This pathology, mainly associated with Candida albicans species, may be prevented by a good oral hygiene, the daily use of toothbrush and mouthwashes. Among several virulence factors, C. albicans has the ability to switch from yeast-to-hyphal forms and to produce biofilm, thus contrasting antimicrobial agents and host immune defences as well [1-3]. The aim of this study is to investigate the susceptibility of C. albicans, in terms of growth, hyphal formation and biofilm production/persistence, to mouthwashes with different composition. Materials and Methods: Candida albicans SC5314 and 7 commercial mouthwashes have been employed: 3 with 0.2% chlorhexidine digluconate; 1 with 0.06% chlorhexidine digluconate and 250 ppm F- sodium fluoride; 3 with 125-250ppm Fsodium, amino and/or stannous fluoride. The effects of the mouthwashes on C. albicans were assessed by crystal violet, tetrazolium salt reduction assays and morphological analysis by microscopy. By using four different protocols, combining different concentrations and different contact times, the mouthwashes were tested against: 1) C. albicans growth on Muller-Hinton agar, as assessed by disk diffusion assay; 2) hyphal formation and biofilm production by yeast cells, cultured in RPMI + 10% FBS; 3) early pre-formed (24 h-old) Candida biofilm and 4) mature (48 h-old) Candida biofilm. Results: The highest anti-Candida activity was consistently exhibited by the chlorhexidine digluconate- containing mouthwashes, irrespective of the protocols employed. Morphological and functional impairments occurred and fungal survival/ growth were impaired as well; the effects strictly depended on both the dilution employed and the time of contact. Discussion and Conclusions: Both C. albicans hyphal development and biofilm formation/persistence are affected by mouthwashes, provided that they contain chlorhexidine digluconate. Thus, special attention should be used when choosing mouthwashes for prevention and/or treatment of Candida-associated oral pathologies. 1. Ramage G, et al. Eukaryot Cell 2005; 4: 633-8. 2. Orsi CF, et al. Microb Pathog 2014; 69-70: 20-7 3. Orsi CF, et al. J Biol Regul Homeost Agents 2014; 28: 743-52

Ruolo della proteina pneumococcica di superficie PspC nel l’interazione in vitro di Streptococcus pneumoniae con le cellule microgliali

Ruolo della proteina pneumococcica di superficie PspC nel l’interazione in vitro di Streptococcus pneumoniae con le cellule microglialiIntroduzione: Le cellule microgliali, i principali fagociti residenti del distretto cerebrale, possiedono caratteristiche fenotipiche e funzionali tipiche dei macrofagi e perciò si pensa possano svolgere un ruolo importante nell’immunità innata contro le infezioni cerebrali. Streptococcus pneumoniae è responsabile di gravi malattie, quali polmonite, batteremia e meningite. Tra i suoi fattori di virulenza c’è PspC, una molecola di adesione presente nel 75% circa dei pneumococchi, che oltre a svolgere un ruolo fondamentale nel processo di colonizzazione, interferisce con i processi di attivazione del complemento, in quanto lega il fattore H e previene così l’opsonofagocitosi. In questo studio, abbiamo valutato il ruolo di PspC nell’interazione di S. pneumoniae con la cellula microgliale. Materiali e Metodi: mediante un modello di infezione in vitro della linea microgliale BV2 con i ceppi batterici HB565 ed il suo mutante isogenico PspC- F20, abbiamo valutato la morfologia, l’attività antipneumococcica e secretoria della microglia. Risultati: le cellule microgliali BV2 mostrano una marcata attività antibatterica nei confronti di entrambi i ceppi; tuttavia, esse legano ed uccidono in maniera più efficiente i batteri mutanti PspC- rispetto a quelli del ceppo parentale HB565, anche in assenza di complemento. Infine, cellule BV2 stimolate con il ceppo PspC- producono livelli di citochine, quali TNF-α, MIP-2, IL-10 e ossido nitrico più elevati di quelli osservati in seguito a stimolazione con il ceppo selvaggio.Conclusioni: l’assenza di PspC aumenta sia l’attività battericida che la risposta secretoria delle cellule microgliali, suggerendo che questa molecola possa giocare un ruolo importante nell’insorgenza della meningite pneumococcica

RUOLO BIOLOGICO DI DUE RECETTORI TOLL-SIMILI, TLR2 E TLR4, NELLA RISPOSTA MACROFAGICA A CANDIDA ALBICANS

RUOLO BIOLOGICO DI DUE RECETTORI TOLL-SIMILI, TLR2 E TLR4, NELLA RISPOSTA MACROFAGICA A CANDIDA ALBICANSIntroduzione: I TLR sono una classe di recettori coinvolti nel riconoscimento di agenti microbici da parte di cellule dell’immunità innata e nella conseguente risposta effettrice. La loro funzione si è rivelata complessa e profondamente diversificata in relazione anche al microrganismo con cui entrano in contatto. L’obiettivo di questo studio è stato valutare il ruolo delle molecole TLR2, TLR4 e MyD88 nella risposta effettrice e secretoria del macrofago nei riguardi di C. albicans.Materiali e metodi: Linee macrofagiche generate dal midollo osseo di topi geneticamente modificati (TLR2-/-, TLR4-/-, MyD88-/-) e dai rispettivi controlli (TLR2+/+, TLR4+/+, MyD88+/+) sono state saggiate per attività fagocitica, attività antimicrobica e produzione di citochine dopo infezione con C. albicans. Risultati: I macrofagi TLR2-/- mostrano una fagocitosi significativamente aumentata e una maggiore capacità di contenere l’infezione da C. albicans rispetto alla controparte TLR2+/+. In contrasto, sia i macrofagi TLR4-/- che quelli MyD88-/- mantengono livelli di attività funzionale sostanzialmente invariati rispetto ai controlli. La differenza nelle funzioni effettrici anticandida osservata tra macrofagi TLR2-/- e TLR2+/+ viene annullata con l’opsonizzazione del micete e non viene osservata nei riguardi di altri microrganismi. In risposta all’ infezione con C. albicans, i macrofagi TLR2-/- producono livelli di citochine comparabili a quelli dei controlli TLR2+/+. Infine, l’analisi in citofluorimetria a flusso rivela che, come atteso, i macrofagi TLR2-/- esprimono solo il TLR4, mentre i macrofagi TLR2+/+ sono positivi sia al TLR2 che al TLR4; in nessun caso, vi è modulazione di questi markers nei macrofagi esposti all’infezione con C. albicans.Conclusioni: Questi dati indicano che il TLR2 e il TLR4 hanno differente ruolo biologico; in particolare, il TLR2, e non il TLR4, è coinvolto nell’espletamento dell’attività anticandida da parte del macrofago, mentre la risposta secretoria sembra essere dipendente dal TLR4 e non dal TLR2

The Pneumococcal surface protein C (PspC) influences the susceptibility of Streptococcus pneumoniae to microglia

The Pneumococcal surface protein C (PspC) influences the susceptibility of Streptococcus pneumoniae to microgli