Role of iron in the nitric oxide-mediated fungicidal mechanism of IFN-gamma-activated murine macrophages against Paracoccidioides brasiliensis conidia

ABSTRACT

Iron is an essential growth element of virtually all microorganisms and its restriction is one of the mechanisms used by macrophages to control microbial multiplication. Paracoccidioides brasiliensis, the agent of paracoccidioidomycosis, an important systemic mycosis in Latin America, is inhibited in its conidia-to-yeast conversion in the absence of iron. We studied the participation of iron in the nitric oxide (NO)-mediated fungicidal mechanism against conidia. Peritoneal murine macrophages activated with 50U/mL of IFN-gamma or treated with 35 æM Deferoxamine (DEX) and infected with P. brasiliensis conidia, were co-cultured and incubated for 96 h in the presence of different concentrations of holotransferrin (HOLO) and FeS0(4). The supernatants were withdrawn in order to assess NO2 production by the Griess method. The monolayers were fixed, stained and observed microscopically. The percentage of the conidia-to-yeast transition was estimated by counting 200 intracellular propagules. IFN-gamma-activated or DEX-treated Mthetas presented marked inhibition of the conidia-to-yeast conversion (19 and 56 percent, respectively) in comparison with non-activated or untreated Mthetas (80 percent). IFN-gamma-activated macrophages produced high NO levels in comparison with the controls. Additionally, when the activated or treated-macrophages were supplemented with iron donors (HOLO or FeSO4), the inhibitory action was reversed, although NO production remained intact. These results suggest that the NO-mediated fungicidal mechanism exerted by IFN-gamma-activated macrophages against P. brasiliensis conidia, is dependent of an iron interaction.

RESUMO

O ferro é elemento essencial para o crescimento de microrganismos e sua limitação é um dos mecanismos usados por macrófagos para controlar a multiplicação microbiana. Paracoccidioides brasiliensis, o agente da paracoccidioidomicose, uma das micoses sistêmicas mais importantes na América Latina, é inibido em sua conversão de conídia-à-levedura na ausência do ferro. Estudamos a participação do ferro no mecanismo fungicida mediado pelo óxido nítrico (NO) na sua interação com as conídias do fungo. Macrófagos peritoneais murinos ativados com 50U/mL de IFN-gama ou tratados com 35 æM Deferoxamina (DEX) e infectados com conídias do P. brasiliensis foram co-cultivados e incubados por 96 h na presença de concentrações diferentes de holotransferrina (HOLO) e FeS0(4). Os sobrenadantes foram retirados a fim de avaliar a produção de NO2 pelo método de Griess. Os macrófagos eram fixados, corados e observados ao microscópio. A porcentagem da transição de conídia-à-levedura foi estimada contando 200 propágulos intracelulares. Os macrófagos ativados com citocina ou tratados com DEX apresentaram inibição marcada da conversão de conídia-à-levedura (19 e 56 por cento, respectivamente) em comparação com macrófagos controle (80 por cento). Os macrófagos ativados com IFN-gama produziram elevação nos níveis de NO em comparação com macrófagos não-tratados ou não-activados. Adicionalmente, quando as monocapas ativadas ou tratadas foram suplementadas com doadores do ferro (HOLO ou FeSO4), a ação inibitória foi revertida embora a produção de NO permanecesse intacto. Estes resultados sugerem que o mecanismo fungicida mediado pelo NO exercido por macrófagos ativados com IFN-gama contra conídias do P. brasiliensis é dependente de uma interação do ferro.