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CAPSULES FROM PATHOGENIC AND NON-PATHOGENIC CRYPTOCOCCUS SPP. MANIFEST SIGNIFICANT DIFFERENCES IN STRUCTURE AND ABILITY TO PROTECT AGAINST PHAGOCYTIC CELLS
Cryptococcus não patogênico
Células Fagocíticas
Proteção
Cryptococcus spp.
Protection
Pathogenic Cryptococcus spp.
Non-Pathogenic Cryptococcus spp.
Author
Affilliation
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. LPO-COPEA. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ. Brasil.
Albert Einstein College of Medicine. Department of Microbiology and Immunology. New York, NY, USA.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ. Brasil.
Albert Einstein College of Medicine. Department of Microbiology and Immunology. New York, NY, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. LPO-COPEA. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Física. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Biologia Estrutural e Bioimagens. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. LPO-COPEA. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ. Brasil.
Albert Einstein College of Medicine. Department of Microbiology and Immunology. New York, NY, USA.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Pesquisa Clínica Evandro Chagas. Rio de Janeiro, RJ. Brasil.
Albert Einstein College of Medicine. Department of Microbiology and Immunology. New York, NY, USA.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Ciências Biomédicas. LPO-COPEA. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Física. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Biologia Estrutural e Bioimagens. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Laboratório de Biotecnologia. Rio de Janeiro, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho. Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
Capsule production is common among bacterial species, but relatively rare in eukaryotic microorganisms. Members of the fungal Cryptococcus genus are known to produce capsules, which are major determinants of virulence in the highly pathogenic species Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii. Although the lack of virulence of many species of the Cryptococcus genus can be explained solely by the lack of mammalian thermotolerance, it is uncertain whether the capsules from these organisms are comparable to those of the pathogenic cryptococci. In this study, we compared the characteristic of the capsule from the non-pathogenic environmental yeast Cryptococcus liquefaciens with that of C. neoformans. Microscopic observations revealed that C. liquefaciens has a capsule visible in India ink preparations that was also efficiently labeled by three antibodies generated to specific C. neoformans capsular antigens. Capsular polysaccharides of C. liquefaciens were incorporated onto the cell surface of acapsular C. neoformans mutant cells. Polysaccharide composition determinations in combination with confocal microscopy revealed that C. liquefaciens capsule consisted of mannose, xylose, glucose, glucuronic acid, galactose and N-acetylglucosamine. Physical chemical analysis of the C. liquefaciens polysaccharides in comparison with C. neoformans samples revealed significant differences in viscosity, elastic properties and macromolecular structure parameters of polysaccharide solutions such as rigidity, effective diameter, zeta potential and molecular mass, which nevertheless appeared to be characteristics of linear polysaccharides that also comprise capsular polysaccharide of C. neoformans. The environmental yeast, however, showed enhanced susceptibility to the antimicrobial activity of the environmental phagocytes, suggesting that the C. liquefaciens capsular components are insufficient in protecting yeast cells against killing by amoeba. These results suggest that capsular structures in pathogenic Cryptococcus species and environmental species share similar features, but also manifest significant difference that could influence their potential to virulence.
Keywords in Portuguese
Cryptococcus patogénicoCryptococcus não patogênico
Células Fagocíticas
Proteção
Keywords
Phagocytic CellsCryptococcus spp.
Protection
Pathogenic Cryptococcus spp.
Non-Pathogenic Cryptococcus spp.
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