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Selection and genetic analysis of pseudohyphae defective mutants with attenuated virulence in Candida lusitaniae - 04/03/08

Doi : JMM-03-2004-14-1-1156-5233-101019-ART1 

A. Goumar [1],

A. Brulfert [1],

C. Martin [2],

J. Villard [1],

T. Noël [1]

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Abstract

Objective

The aim of this study was to investigate a possible relationship between pseudohyphal growth and virulence in Candida lusitaniae .

Material and methods

After having determined the nutritional requirements to obtain pseudohyphae in vitro , spontaneous and ethyl methanesulfonate-induced pseudohyphae-defective mutants were selected and analyzed through genetic crosses. Virulence of a mutant and of the wild strain from which it derived was then compared in vivo with two breeds of mice, and adherence properties of the strains to human cells was assessed in vitro .

Results

The present study demonstrated that: (i) pseudohyphal growth was triggered and supported in vitro by depletion of nutrient factors, mainly ammonium ions and glucose. (ii) Spontaneous and induced mutants were impaired in at least two different genes to be completely pseudohyphae defective, or, alternatively, they could be concomitantly sterile. (iii) A pseudohyphae defective mutant had an attenuated virulence in mice when compared to the wild-type strain. Kidney sections from mice infected with the mutant strain showed only a few isolated yeast cells, whereas the wild-type strain gave rise to extensive infection. Nevertheless, histological studies failed to reveal pseudohyphae formation during organ invasion by the wild-type cells. Further studies indicated that the mutant strain had decreased adhesion properties.

Conclusion

Results suggest that pseudohyphal growth has probably no major role in virulence of C. lusitaniae , and that other virulence genes could have been affected by mutations of the pathways leading to pseudohyphae formation.

Abstract

Sélection et analyse génétique de mutants déficients pour la pseudofilamentation ayant une virulence atténuée chez Candida lusitaniae

Objectif

Cette étude avait pour but de déterminer s'il existait une relation entre la pseudofilamentation et la virulence chez la levure Candida lusitaniae .

Matériel et méthodes

Après avoir étudié les conditions nutritionnelles qui permettaient d'obtenir des pseudofilaments in vitro , des mutants déficients pour la pseudofilamentation — spontanés et induits par l'éthyl méthanesulfonate — ont été sélectionnés et analysés par croisements génétiques. La virulence d'un mutant et de la souche sauvage dont il dérivait a ensuite été comparée in vivo sur deux races de souris, puis les capacités d'adhésion de ces souches sur des cellules humaines ont été évaluées in vitro .

Résultats

Nous avons montré que: (i) La formation de pseudofilaments était déclenchée in vitro par une carence en ions ammonium et en glucose. (ii) Des mutants spontanés et induits devaient porter des mutations dans au moins deux gènes différents pour être complètement déficients pour la pseudofilamentation, et que, alternativement, ils pouvaient devenir sexuellement stériles. (iii) Un mutant déficient pour la pseudofilamentation avait une virulence atténuée chez la souris par rapport à la souche sauvage dont il était issu. L'étude histologique des reins de souris a montré que les organes infectés par la souche mutante ne contenaient que très peu de levures isolées, alors que les reins infectés par la souche sauvage présentaient un niveau de colonisation important. Néanmoins, la présence de pseudofilaments dans le tissu rénal infecté par la souche sauvage n'a pas été mise en évidence. D'autres expériences ont démontré que les capacités d'adhésion des cellules du mutant étaient diminuées par rapport aux cellules sauvages.

Conclusion

Nos observations suggèrent que la pseudofilamentation en elle-même n'a probablement pas de rôle direct dans la virulence de C. lusitaniae , et que l'expression d'autres gènes impliqués dans la virulence a pu être affectée par les mutations qui sont à l'origine de la déficience de la pseudofilamentation.


Mots clés : Candida lusitaniae , Pseudofilamentation , Adhésion , Virulence

Keywords: Candida lusitaniae , Pseudohyphal growth , Adhesion , Virulence


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Vol 14 - N° 1

P. 3-11 - mars 2004 Regresar al número
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