Effects of Bacillus subtilis on Candida albicans: biofilm formation, filamentation and gene expression / Efeitos de Bacillus subtilis sobre Candida albicans: formação de biofilme, filamentação e expressão gênica

Objective: The aim of this study was evaluate the effect of Bacillus subtilis on Candida albicans biofilm formation and filamentation by evaluating the gene expression of ALS3, HWP1, BCR1, EFG1 and TEC1. Material and Methods: Mixed (C. albicans / B.subtilis) and monotypic biofilms were cultured in plates at 37°C for 48 h under shaking for counting viable cells (CFU / mL) and analysis of gene expression by real-time PCR. The C. albicans filamentation assay was performed in medium containing 10% fetal bovine serum at 37°C for 6 hours. Data was analysed by t-Student and Mann­ Whitney tests. Results: B. subtilis reduced the biofilm formation of C. albicans in 1 log when cultured in the same environment (p<0.0001). In addition, it significantly reduced the yeast - hypha transition affecting the morphology of C. albicans. Among all of the analyzed genes, the ALS3 and HWP1 genes were the most affected, achieving 111.1- and 333.3- fold decreases in the C. albicans biofilms associated with B. subtilis, respectively. Conclusion: B. subtilis reduced the biofilm formation and filamentation of C. albicans by negatively regulating the ALS3, HWP1, BCR1, EFG1 and TEC1 genes that are essential for the production of biofilm and hyphae. (AU)

Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de Bacillus subtilis sobre a formação de biofilme e filamentação de Candida albicans através da avaliação da expressão dos genes ALS3, HWP1, BCR1, EFG1 and TEC1. Material e métodos: Biofilmes monotípicos e mistos (C. albicans / B.subtilis) foram cultivados em placas a 37°C por 48 h sob agitação, para a contagem de células viáveis (UFC/mL) e para a análise da expressão gênica por PCR em tempo real. O ensaio de filamentação de C. albicans foi realizado em meio contendo 10% de soro fetal bovino a 37°C por 6 h. Os dados obtidos foram analisados por testes t-Student e Mann­Whitney. Resultados: B.subtilis reduziu em 1 log a formação de biofilme por C. albicans quando cultivados no mesmo ambiente (p<0.0001). Além disso, reduziu significantemente a transição de levedura para hifa, afetando assim, a morfologia de C. albicans. Em relação aos genes analisados, os genes ALS3 e HWP1 foram os mais regulados negativamente, com uma diminuição de 111,1 e 333,3 vezes, respectivamente, na sua expressão em biofilmes de C. albicans associados a B. subtilis. Conclusão: B. subtilis reduziu a filamentação e a formação de biofilme de C. albicans através da regulação negativa dos genes ALS3, HWP1, BCR1, EFG1 e TEC1, que são essenciais na produção de hifas e de biofilme. (AU)

Efeitos genotóxicos e indução do SOS em mutantes derivados de Escherichia coli K-12 durante o processo de interação com superfícies bióticas e abióticas / Genotoxic and SOS induction in mutants derived from Escherichia coli K-12 during the process of interaction with biotic and abiotic surfaces

A célula epitelial é o primeiro contato entre os micro-organismos e o hospedeiro. Essa interação pode levar a produção de diversas citocinas, quimiocinas, moléculas inflamatórias e também estimular a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Neste trabalho avaliamos se a interação com as células HEp-2 poderia ser genotóxica para os mutantes derivados de Escherichia coli K-12 deficientes em algumas enzimas que fazem parte do sistema de reparo por excisão de base (BER). Além disto, avaliamos a expressão do sistema SOS, que é induzido pela presença de danos no genoma bacteriano. Os resultados obtidos mostraram a presença de filamentos, na interação com células HEp-2, principalmente, no mutante xthA (BW9091) e no triplo mutante xthA nfo nth (BW535). Quando a interação foi quantificada na ausência da D-manose, observamos um aumento das bactérias aderidas. Além disto, a quantidade e o tamanho dos filamentos também aumentaram, mostrando que as adesinas manose-sensíveis estavam envolvidas na filamentação bacteriana. Para comprovar se o aumento da filamentação observada neste ensaio foram uma consequência da indução do sistema SOS, desencadeada pela interação com as células HEp-2, quantificamos a expressão do SOS, na presença e na ausência da D-manose. De fato, observamos que a indução do SOS na ausência da D-manose foi maior, quando comparada, com o ensaio realizado na presença de D-manose. Além disto, observamos que a ausência de xthA foi importante para o aumento da filamentação observada na ausência de D-manose. Diante destes resultados, verificamos se a resposta de filamentação ocorreria quando as bactérias interagiam com uma superfície abiótica como o vidro. Observamos também inúmeros filamentos nos mutantes BER, BW9091 e BW535, quando comparados a cepa selvagem AB1157. Essa filamentação foi associada à indução do SOS, em resposta a interação das bactérias com o vidro...

The epithelial cell is the first contact between microorganisms and host. This interaction results in production of several cytokines, chemokines, and inflammatory molecules by epithelial cells and also stimulate the generation of reactive oxygen species (ROS). In the present study, we have evaluated whether the interaction to HEp-2 cells causes genotoxicity to mutants derived from Escherichia coli K-12 deficient in some enzymes that are part of the system of base excision repair (BER). Moreover, we measured the expression of SOS system, which is induced by the presence of damage to the bacterial genome. Our results showed mainly presence of filamentous bacterial growth in xthA mutant (BW9091) and triple xthA nfo nth mutant (BW535) when submitted to HEp-2 cells interaction assays. When experiments were performed in the absence of mannose, data showed enhanced interaction of viable bacteria to HEp-2 cells for all strains tested. Furthermore, the removal of D-mannose resulted in an increase in both number and size of bacterial filamentous forms, indicating the involvement of mannose-sensitive adhesins in the filamentation of these strains. In order to verify whether the increased filamentation growth in this assay was a consequence of SOS induction, triggered by interaction to HEp-2 cells, we measured expression of SOS in the presence and absence of D-mannose. Indeed, we observed higher expression of SOS response in the absence of mannose than in experiments performed in the presence of D-mannose. Moreover, we observed that the absence of xthA was important to filamentation increasing in absence of D-mannose. Based on these results, we verified if interaction to abiotic surfaces, like glass, could lead to filamentation of these strains. We also observed numerous filaments in BER mutants, BW9091 and BW535, when compared to wild-type strain AB1157. The filamentation observed was a consequence of SOS induction, triggered by attachment to the glass surface...