RESUMO
Abstract Experimental models that consider host-pathogen interactions are relevant for improving knowledge about oral candidiasis. The aim of this study was to assess the epithelial immune responses, Candida penetration of cell monolayers, and virulence during mixed species culture infections. Single species cultures of Candida albicans and mixed cultures (C. albicans, Streptococcus mutans, and Streptococcus sanguinis) were used to infect monolayers of HaCaT and FaDu ATCC HTB-43 cells for 12 h. After infection, IL-18 and IL-34 gene expression was measured to assess epithelial cell immune responses, and lactate dehydrogenase (LDH) activity was measured as an indicator of cell damage. Microscopy determined C. albicans morphology and penetration of fungal cells through the keratinocyte monolayer. Monolayers devoid of infection served as controls. Data were analyzed by an ANOVA one-way test followed by Tukey's post-hoc test (α = 0.05). The results found that IL-18 and IL-34 gene expression and LDH activity were significantly (p < 0.05) upregulated for both cell lines exposed to mixed species cultures compared with C. albicans alone. Candida albicans yeast and hyphae were evident in C. albicans only infections. In contrast, monolayers infected by C. albicans, S. mutans, and S. sanguinis exhibited higher microbial invasion with several hyphal aggregates detected. The presence of streptococci in C. albicans infection enhances the virulence and pathogenicity of the fungus with associated increased immune responses and tissue damage. Extrapolation of these findings to oral infection would indicate the added potential benefit of managing bacterial components of biofilms during treatment.
Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta epithelial imune, a colonização da Candida albicans em monocamadas celulares e sua virulência em resposta a infecções de culturas de biofilme multiespécie. Culturas de biofilme monoespécie de C. albicans e culturas mistas (C. albicans, Streptococcus mutans e Streptococcus sanguinis) foram utilizadas para infectar monocamadas de células HaCaT e FaDu por 12 h. Após a infecção, a expressão dos genes IL-18 e IL-34 foi medida para avaliar as respostas imunes das células epiteliais. A atividade da lactato desidrogenase (LDH) foi medida como um indicador de dano celular. A microscopia determinou a morfologia de C. albicans e a penetração das células fúngicas através da monocamada de queratinócitos. Monocamadas em que não houve infecção serviram como controles. Os dados foram analisados por um teste ANOVA one-way seguido pelo teste post-hoc de Tukey (α = 0,05). Os resultados demonstraram que a expressão gênica de IL-18 e IL-34 e a atividade de LDH foram (p < 0,05) reguladas positivamente para ambas as linhagens de células expostas a culturas de espécies mistas em comparação com C. albicans isoladamente. Leveduras de C.albicans e hifas foram evidentes em infecções apenas por C. albicans. Entretanto, monocamadas infectadas por C. albicans, S. mutans e S. sanguinis exibiram maior invasão microbiana com vários agregados de hifas detectados. Dessa maneira, a presença de estreptococos na infecção por C. albicans aumentou a virulência e a patogenicidade do fungo com respostas imunes aumentadas associadas a danos nos tecidos. A extrapolação desses achados para a infecção oral indicaria o potencial benéfico do controle dos componentes bacterianos em biofilmes durante a terapia da candidíase