Mixed biofilms formed by C. albicans and non-albicans species: a study of microbial interactions

Abstract Most Candida infections are related to microbial biofilms often formed by the association of different species. The objective of this study was to evaluate the interactions between Candida albicans and non-albicans species in biofilms formed in vitro. The non-albicans species studied were:Candida tropicalis, Candida glabrata andCandida krusei. Single and mixed biofilms (formed by clinical isolates of C. albicans and non-albicans species) were developed from standardized suspensions of each strain (107 cells/mL), on flat-bottom 96-well microtiter plates for 48 hour. These biofilms were analyzed by counting colony-forming units (CFU/mL) in Candida HiChrome agar and by determining cell viability, using the XTT 2,3-bis (2-methoxy-4-nitro-5-sulphophenyl)-5-[(phenylamino) carbonyl]-2H-tetrazolium hydroxide colorimetric assay. The results for both the CFU/mL count and the XTT colorimetric assay showed that all the species studied were capable of forming high levels of in vitro biofilm. The number of CFU/mL and the metabolic activity of C. albicans were reduced in mixed biofilms with non-albicans species, as compared with a singleC. albicans biofilm. Among the species tested, C. krusei exerted the highest inhibitory action against C. albicans. In conclusion, C. albicans established antagonistic interactions with non-albicans Candida species in mixed biofilms.

Comparison of the hemolytic activity between C. albicans and non-albicans Candida species

The ability to produce enzymes, such as hemolysins, is an important virulence factor for the genus Candida.The objective of this study was to compare the hemolytic activity between C. albicansand non-albicans Candida species. Fifty strains of Candida species, isolated from the oral cavity of patients infected with HIV were studied. The isolates included the following species: C. albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. tropicalis, C. krusei, C. parapsilosis, C. dubliniensis, C. norvegensis, C. lusitaniae, and C. guilliermondii. Hemolysin production was evaluated on Sabouraud dextrose agar containing chloramphenicol, blood, and glucose. A loop-full of pure Candidaculture was spot-inoculated onto plates and incubated at 37ºC for 24 h in a 5% CO2 atmosphere. Hemolytic activity was defined as the formation of a translucent halo around the colonies. All C. albicansstrains that were studied produced hemolysins. Among the non-albicans Candidaspecies, 86% exhibited hemolytic activity. Only C. guilliermondiiand some C. parapsilosis isolates were negative for this enzyme. In conclusion, most non-albicans Candidaspecies had a similar ability to produce hemolysins when compared to C. albicans.

Schwannomatose - primeiros casos relatados no Brasil / Schwannomatosis - first reported cases in Brazil

A dor neuropática pode ser decorrente de diversas causas, entre elas a schwannomatose (SCH), uma doença que acomete cerca de cinco mil brasileiros. A SCH é caracterizada por schwannomas múltiplos e intensamente dolorosos. O diagnóstico diferencial de SCH inclui especialmente as neurofibromatoses do tipo 1 e 2. Um caso típico de SCH, provavelmente o primeiro registrado no Brasil, é apresentado e discutido em detalhes e dois outros casos subsequentes são comparados quanto a determinados aspectos clínicos e radiológicos. Paciente feminina de 33 anos de idade foi admitida com queixas de dor e diminuição progressivada força no membro inferior esquerdo, havia cinco anos, associadas ao surgimento de nodulações muito dolorosas naquela região. Apresentava também duas manchas café com leite (<1 cm). A RNM detectou tumores de partes moles em região subcutânea e intracavitárias. Foram realizadas duas biópsias em regiões distintas e o exame microscópico de dois nódulos revelou células de Schwann envoltas por abundante estroma mixóide. O exame imuno-histoquímico mostrou marcação forte e difusa para proteína S-100. O exame ultraestrutural demonstrou nas áreas centrais células de Schwann, com restos membranosos intracitoplasmáticos e, focalmente, membrana basal redundante. A sintomatologia álgica, o padrão de crescimento neoplásico intraneural, com acentuado edema peritumoral, hialinização vascular e reatividade imuno-histoquímica para proteína S-100 nas células de Schwann no centro das lesões possibilitaram o diagnóstico de schwannomatose. O tratamento farmacológico para a dor foi a opção possível, obtendo-se remissão parcial da dor...

Neuropathic pain stems various sources including schwannomatosis (SCH), a disease that affects about five thousand Brazilians. SCH is characterized by multiple and intensely painful schwannomas. Differential diagnosis of SCH includes, especially, neurofibromatosis types 1 and 2. A typical case of SCH, possibly the first recorded in Brazil, is presented and discussed in detail and compared with two other subsequent cases with regards to selected clinical and radiological aspects. A 33 year-old female patient was admitted with pain and progressive loss of strength in the left lower limb for the past five years. These complaints were associated withthe appearance of very painful nodules in the same region. She also had two light brown (café-au-lait) spots (<1 cm). MRI detected soft tissue tumors in the subcutaneous and intracavitary regions. Two distinct biopsies of different regions and microscopic examination of two nodulesrevealed Schwann cells surrounded by abundant myxoid stroma. Immunohistochemical examination showed strong and diffuse markers of S-100 protein. Ultrastructural examination showed Schwann cells in the core areas with traces of intracytoplasmic membranes and foci of redundant basement membrane. The pain symptoms, the pattern of intraneural neoplastic growth with marked peritumoral edema, vascular hyalinization, and immunohistochemical reactivity for S-100 protein in Schwann cells in lesion cores suggested the diagnosis of schwannomatosis. Pharmacological pain treatment achieved partial remission of pain...

Correlation of phospholipase and proteinase production of Candida with in vivo pathogenicity in Galleria mellonella

An essential factor to the virulence of the genus Candida is the ability to produce enzymes and this may be crucial in the establishment of fungal infections. AIM:This study investigated in vitro enzymatic activities of Candida species and their virulence in an in vivo Galleria mellonella experimental model. METHODS: Twenty-four clinical strains of Candida spp. isolated from the human oral cavity were evaluated, including the following species: C. albicans, C. dubliniensis, C. glabrata, C. tropicalis, C. krusei, C. parapsilosis, C. norvegensis, C. lusitaniae and C. guilliermondii. All Candida strains were tested in vitro for production of proteinase and phospholipase. The Candida strains were also injected into Galleria mellonella larvae to induce experimental candidiasis, and after 24 hours, the survival rate was assessed. RESULTS: Phospholipase and proteinase activity were observed in 100% of the C. albicans strains. In the non-albicans species, proteinase and phospholipase activity were observed in 25 and 43% of the studied strains, respectively. The most pathogenic Candida species in G. mellonella were C. albicans, C. dubliniensis and C. lusitaniae, whereas C. glabrata was the least virulent species. Furthermore, a positive significant correlation was found between both enzymatic activities with virulence in G. mellonella. CONCLUSIONS: The virulence of Candida strains in G. mellonella is related to the quantity of proteinases and phospholipases production of each strain.

Influência de Lactobacillus acidophilus sobre biofilme formado por Candida albicans in vitro e infecção em modelo de invertebrado / Interactions between Candida albicans and Lactobacillus acidophilus: biofilm formation in vitro and study in invertebrates models

As interações entre fungos e bactérias são abundantes na natureza e tem importância médica e ambiental. O desenvolvimento adequado de modelos in vitro e in vivo para caracterizar essas interações é essencial para o entendimento do desenvolvimento da doença e descoberta de novas estratégias terapêuticas. O objetivo desse estudo foi avaliar as interações entre Lactobacillus acidophilus e Candida albicans em modelos de estudo in vitro e em modelo experimental de invertebrado. No estudo in vitro, foram avaliados os efeitos de L. acidophilus sobre a formação de biofilme por C. albicans e sobre a capacidade de filamentação de C. albicans. Em ambos os testes, foram avaliados os efeitos diretos das células de L. acidophilus sobre C. albicans e também os efeitos indiretos, utilizando apenas o sobrenadante da cultura de Lactobacilos. Além disso, foram testados os efeitos de L. acidophilus sobre C. albicans em diferentes fases de crescimento da cultura bacteriana (4, 6, 18 e 24 h).Para a realização do estudo in vivo, as cepas de L. acidophilus foram inoculadas juntamente com C. albicans em lagartas de Galleria mellonella para indução de infecção experimental. Os efeitos de L. acidophilus sobre a candidose experimental foram avaliados pela análise de curva de sobrevivência de G. mellonella, quantificação de UFC/mL de C. albicans e avaliação histológica da filamentação de C. albicans nos tecidos do hospedeiro. Os resultados dos testes in vitro e da contagem de UFC/mLem G. mellonella foram submetidos à Análise de Variância e teste de Tukey. Os dados obtidos na curva de sobrevivência de G. mellonella foram analisados pelo método de Log-rank. (P ≤ 0,05). Os resultados in vitro demonstraram que a cultura de 24 h de L. acidophilus foi capaz de inibir a formação de biofilme e a filamentação por C. albicans. Esses efeitos inibitórios também foram observados quando o sobrenadante da cultura de L. acidophilus foi colocado em contato com C. albicans, sugerindo que a ação ...

Interactions between fungi and bacteria are abundant in nature and are of medical and environmental importance. The developments of adequatemodels in vitro and in vivo to characterize these interactions are essential to understand diseases and to discover new therapeutic strategies. The aim of this study was to evaluate the microbial interactions between Lactobacillus acidophilus and Candida albicans on in vitro study models and experimental models of invertebrates. In the in vitro study, we analyzed the effects of L. acidophilus on C. albicans biofilm formation as well as its filamentation ability. On both tests, the direct effects of L. acidophilus cells and indirect effects of the supernatant culture of L. acidophilus were evaluated , as well as the L. acidophilus effects on C. albicans at different bacterial culture growth stages (4, 6 18 and 24h). To perfom the in vivo study, L. acidophilus and C. albicans strains were inoculated in Galleria mellonella model to induce experimental infection. The L. acidophilus effects on experimental candidosis have been evaluated by the analysis of the survival killing curve of G. mellonella, quantify C. albicans colony forming units per millimeter (CFU/mL) and through histological evaluation of C. albicans filamentation ability on the host tissues. The in vitro test results and the CFU/mL number in G. mellonella were submitted to ANOVA and Tukey’s test. The obtained data on G. mellonella killing curves have been analyzed using the long-ranktest method. A 5% significance level has been considered on all tests. Thein vitro results showed that the L. acidophilus 24 hour culture was able to inhibit the formation of biofilm and filamentation by C. albicans. These inhibitory effects were also observed when the supernatant of the L. acidophilus culture was placed in contact with C. albicans, suggesting that the inhibitory action occurred by the secretion of bacterial substances. It was found in the in vivo study that the...

Influência de Lactobacillus acidophilus sobre biofilme formado por Candida albicans in vitro e infecção em modelo de invertebrado / Interactions between Candida albicans and Lactobacillus acidophilus: biofilm formation in vitro and study in invertebrates models

As interações entre fungos e bactérias são abundantes na natureza e tem importância médica e ambiental. O desenvolvimento adequado de modelos in vitro e in vivo para caracterizar essas interações é essencial para o entendimento do desenvolvimento da doença e descoberta de novas estratégias terapêuticas. O objetivo desse estudo foi avaliar as interações entre Lactobacillus acidophilus e Candida albicans em modelos de estudo in vitro e em modelo experimental de invertebrado. No estudo in vitro, foram avaliados os efeitos de L. acidophilus sobre a formação de biofilme por C. albicans e sobre a capacidade de filamentação de C. albicans. Em ambos os testes, foram avaliados os efeitos diretos das células de L. acidophilus sobre C. albicans e também os efeitos indiretos, utilizando apenas o sobrenadante da cultura de Lactobacilos. Além disso, foram testados os efeitos de L. acidophilus sobre C. albicans em diferentes fases de crescimento da cultura bacteriana (4, 6, 18 e 24 h).Para a realização do estudo in vivo, as cepas de L. acidophilus foram inoculadas juntamente com C. albicans em lagartas de Galleria mellonella para indução de infecção experimental. Os efeitos de L. acidophilus sobre a candidose experimental foram avaliados pela análise de curva de sobrevivência de G. mellonella, quantificação de UFC/mL de C. albicans e avaliação histológica da filamentação de C. albicans nos tecidos do hospedeiro. Os resultados dos testes in vitro e da contagem de UFC/mLem G. mellonella foram submetidos à Análise de Variância e teste de Tukey. Os dados obtidos na curva de sobrevivência de G. mellonella foram analisados pelo método de Log-rank. (P ≤ 0,05). Os resultados in vitro demonstraram que a cultura de 24 h de L. acidophilus foi capaz de inibir a formação de biofilme e a filamentação por C. albicans. Esses efeitos inibitórios também foram observados quando o sobrenadante da cultura de L. acidophilus foi colocado em contato com C. albicans, sugerindo que a ação...

Interactions between fungi and bacteria are abundant in nature and are of medical and environmental importance. The developments of adequatemodels in vitro and in vivo to characterize these interactions are essential to understand diseases and to discover new therapeutic strategies. The aim of this study was to evaluate the microbial interactions between Lactobacillus acidophilus and Candida albicans on in vitro study models and experimental models of invertebrates. In the in vitro study, we analyzed the effects of L. acidophilus on C. albicans biofilm formation as well as its filamentation ability. On both tests, the direct effects of L. acidophilus cells and indirect effects of the supernatant culture of L. acidophilus were evaluated , as well as the L. acidophilus effects on C. albicans at different bacterial culture growth stages (4, 6 18 and 24h). To perfom the in vivo study, L. acidophilus and C. albicans strains were inoculated in Galleria mellonella model to induce experimental infection. The L. acidophilus effects on experimental candidosis have been evaluated by the analysis of the survival killing curve of G. mellonella, quantify C. albicans colony forming units per millimeter (CFU/mL) and through histological evaluation of C. albicans filamentation ability on the host tissues. The in vitro test results and the CFU/mL number in G. mellonella were submitted to ANOVA and Tukey’s test. The obtained data on G. mellonella killing curves have been analyzed using the long-ranktest method. A 5% significance level has been considered on all tests. Thein vitro results showed that the L. acidophilus 24 hour culture was able to inhibit the formation of biofilm and filamentation by C. albicans. These inhibitory effects were also observed when the supernatant of the L. acidophilus culture was placed in contact with C. albicans, suggesting that the inhibitory action occurred by the secretion of bacterial substances. It was found in the in vivo study that the...

Oral colonization by yeasts in HIV-positive patients in Brazil / Colonização oral por leveduras em pacientes HIV-positivos no Brasil

INTRODUCTION: In HIV-infected patients, colonization of the oral cavity by potential pathogenic yeast may lead to development of systemic fungemia. We evaluated the prevalence of yeast in the oral cavity of Brazilian HIV-positive patients and verified whether or not the species characterized were enzymatically active. Furthermore, the species identified were tested for their susceptibility to antifungal treatment. METHODS: Patient saliva and oropharyngeal candidiasis samples were collected from 60 seropositive HIV patients and identified by the API20C system. Enzymatic activity was evaluated by the production of proteinase and phospholipase. Susceptibility to antifungal treatments were determined using the broth microdilution method. RESULTS: the most commonly isolated species were C. albicans (51.56 percent) followed by non-albicans Candida species (43.73 percent), Trichosporon mucoides (3.12 percent) and Kodamaea ohmeri (1.56 percent). Oral colonization by association of different species was observed in 42 percent of the patients. Enzymatic activity was verified in most of species isolated, except for C. glabrata, C. lusitaniae and C. guilliermondii. Resistance to Fluconazole and Amphotericin B was observed in isolates of C. albicans, C. glabrata, C. parapsilosis, C. krusei, and K. ohmeri. CONCLUSION: HIV-positive patients are orally colonized by single or multiple species of yeast that are occasionally resistant to Fluconazole or Amphotericin B.

INTRODUÇÃO: Em pacientes infectados pelo HIV, a colonização da cavidade bucal por leveduras patogênicas pode levar ao desenvolvimento de fungemias. No presente estudo, avaliamos a prevalência de leveduras na cavidade bucal de pacientes HIV-positivos e verificamos se as espécies isoladas foram enzimaticamente ativas. Além disso, as espécies identificadas foram testadas quanto à suscetibilidade a antifúngicos. MÉTODOS: Amostras de saliva e de candidose orofaríngea foram coletadas de 60 pacientes soropositivos para HIV e identificados pelo sistema API20C. A atividade enzimática foi avaliada pela produção de proteinase e fosfolipase. A suscetibilidade a antifúngicos foi determinada utilizando o método de microdiluição em caldo. RESULTADOS: As espécies mais comumente isoladas foram C. albicans (51,56 por cento), seguido por espécies de Candida não-albicans (43,73 por cento), Trichosporon mucoides (3,12 por cento) e Kodamaea ohmeri (1,56 por cento). A colonização bucal por associação de diferentes espécies foi observada em 42 por cento dos pacientes. A atividade enzimática foi verificada na maioria das espécies isoladas, com exceção de C. glabrata, C. lusitaniae e C. guilliermondii. Resistência ao fluconazol e anfotericina B foi observada em isolados de C. albicans, C. glabrata, C. parapsilosis, C. krusei, e K. ohmeri. CONCLUSÃO: Os pacientes HIV-positivos são colonizados por espécies únicas ou múltiplas de levedura que ocasionalmente são resistentes ao fluconazol ou anfotericina B.

Interação entre Escherichia coli e Candida albicans em biofilmes formados in vitro: análise da viabilidade celular por método colorimétrico / Interaction between Escherichia coli and Candida albicans in biofilms formed in vitro: analysis of cell viability by the colorimetric assay

As interações entre fungos e bactérias estão presentes na natureza e têm grande relevância médica e ambiental. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de Escherichia coli sobre os biofilmes de Candida albicans formados in vitro. Foram desenvolvidos biofilmes heterotípicos com a associação de C. albicans e E. coli e biofilmes monotípicos deC. albicans (grupo controle). Foi utilizada uma suspensão padronizada de C. albicans contendo 107 células.mL?1 para formação dos biofilmes. Para analisar os efeitos de E. coli no biofilme de C. albicans, foram testadas diferentes densidades celulares da suspensão de E. coli (107, 106 e 105 células.mL?1). Após 90 minutos e 24 horas da formação do biofilme, a viabilidade celular de C. albicans foi quantificada utilizando-se o ensaio colorimétrico XTT (2 metoxi 4 nitro 5 sulfofenil 5 fenilalanina carbonil 2H tetrazolium hidróxido). Os dados foram submetidos à Análise deVariância ANOVA e ao teste de Tukey, com significância de 5% (p < 0,05). Após 90 minutos da formação do biofilme, observou-se que a viabilidade celular de C. albicans dos biofilmes heterotípicos foi semelhante ao monotípico. A análise de 24 horas demonstrou que a viabilidade celular de C. albicans foi maior no biofilme monotípico emrelação aos biofilmes heterotípicos; entretanto, essa diferença não foi estatisticamente significante. Além disso, não foram observadas diferenças estatísticas entre as densidades celulares de E. coli testadas nos biofilmes heterotípicos. Conclui-se que, dentro dos parâmetros utilizados, E. coli não inibiu a formação de biofilme por C. albicans.

The interactions between fungi and bacteria are present in nature and has medical and environmental importance. The aim of this study was to evaluate the effects of interaction between ATCC strains Candida albicans and Escherichia coli through the study of biofilms in vitro. For this study were developed biofilms formed by the association between C.albicans and E.coli and monotypic biofilms of C. albicans (control group). To evaluate the effects of E. coli in biofilms of C. albicans, we tested different cell densities of E.coli suspension (107, 106 and 105 cells.mL?1). After 90 minutes and 24 hours of biofilm formation, cell viability of C. albicans was quantified using the XTT (2 methoxy 4 nitro 5 sulfophenyl 5 phenylamino carbonyl 2H tetrazolium hydroxide) colorimetric assay. Data were submitted to ANOVA and Tukey?s test, with 5% of significance. After 90 minutes of Candidal biofilm formation, we observedthat cell viability of C. albicans heterotypic biofilms was similar to monotypic biofilm (control group). For the analysis of 24 hours, it was found that cell viability of C. albicans was higher in the monotypic biofilm if compared to heterotypic biofilm, however this difference was not statistically significant. In addition, there were no statisticaldifferences between E. coli different cell densities tested in heterotypic biofilms. According to the methods used, we can conclude that E. coli did not inhibit the biofilm formation by C. albicans.

Photoinactivation of escherichia coli using xanthene dyes andlight-emitting diodes / Fotoinativação de escherichia coli utilizando corantes xantenos e diodo emissor de luz

The development of antibiotic resistance by pathogenic bacteria is currently one of the major problems in medicine. There fore, the study of new treatment modalities such as photodynamic therapy is important. The aim was to evaluate the effects of the Rose Bengal and erythrosine dye combined with a light-emitting diode (LED) on Escherichia coli. An E. coli suspension was prepared from a clinical strain and subjected to the following treatments: LED and Rose Bengal, LED and erythrosin, LED and physiological solution, and physiological solution only as control, and exposure to light for 60, 120 and 180 seconds. After incubation at 37°C for 24 h, the number of colony-forming units (CFU) was calculated and submitted to analysis of variance (ANOVA). Photodynamic therapy using Rose Bengal resulted in a reduction of 5.58 log10 in the number of CFU/mL after light exposure for 60 s and complete elimination after 180 s. However, photodynamic therapy using erythrosin only caused a slight reduction in the number of CFU/ml (0.30 log10)compared to the control group. The use of the LED alone had no toxic effect on the strain tested. In conclusion, Rose Bengal was more effective than erythrosin in photodynamic therapy against E. coli.

O desenvolvimento de resistência aos antibióticos por bactérias patogênicas é um dos maiores problemas da medicina atual. Assim, torna-se importante o estudo de novas modalidades de tratamento, como a terapia fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos fotos sensibilizadores rosa bengal e eritrosina associados a um diodo emissor de luz (LED) sobre Escherichia coli. Foi preparada uma suspensão padronizada de E. coli (106 células/mL) a partir de uma cepa clínica isolada da cavidade bucal humana. Essa cepa foi submetida aos seguintes tratamentos: laser e rosa bengal (L+RB+), laser e eritrosina (L+E+), laser e solução fisiológica (L+F-) e apenas solução fisiológica como controle (LF-) nos tempos de 60, 120 e 180 segundos de exposição à luz. Foi utilizado LED emissor de luz azul (460 nm), rosabengal e eritrosina na concentração de 50 μM. A seguir, foram realizadas culturas em ágar Infuso Cérebro-Coração para a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) e os dados submetidos à análise de variância. A terapia fotodinâmica utilizando rosa bengal foi capaz de reduzir o número de UFC/mL de 5,58 log10 no tempo de exposição do LED de 60 seg até eliminação completa do microrganismo no tempo de 180 seg. Entretanto, a terapia fotodinâmica com eritrosina apresentou discreta redução do número de UFC/mL (0,30 log10) quando comparada ao grupo controle.O uso isolado do LED não apresentou toxicidade para as cepas testadas. Concluiu-se que o Rosa Bengal foi mais eficaz do que a eritrosina como fotossensibilizador na terapia fotodinâmica sobre Escherichia coli.