Behind Host-Microbe Interactions: Functional and structural analysis of virulence factors of Candida parapsilosis.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
84006
Type NF
Principal investigator Gácser, Attila
Title in Hungarian Gazda-Patogén kölcsönhatások nyomában: Candida parapsilosis virulencia faktorainak strukturális és funkcionális vizsgálata.
Title in English Behind Host-Microbe Interactions: Functional and structural analysis of virulence factors of Candida parapsilosis.
Keywords in Hungarian candida, virulencia, patogenitás, gazda-patogén kölcsönhatás
Keywords in English candida, virulence, pathogenesis, host-microbe interactions
Discipline
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Department of Biotechnology and Microbiology (University of Szeged)
Participants Grózer, Zsuzsanna Barbara
Németh, Tibor Mihály
Starting date 2011-04-01
Closing date 2015-09-30
Funding (in million HUF) 68.792
FTE (full time equivalent) 6.41
state closed project
Summary in Hungarian
Az invazív candidiasis korunk egyik növekvő, a Föld egész népességét érintő egészségügyi problémája. A Candida albicans után a Candida parapsilosis a leggyakoribb kiváltója a betegségnek, és bár a két faj mind genetikájában, virulencia faktoraiban, epidemiológiájában, az általuk előidézett immunválaszban és hatóanyagérzékenységében eltér egymástól, a C. parapsilosis kutatások mindezidáig a háttérbe szorultak. Elsőként vezettük be a C. parapsilosis kutatásban az irányított géndeléciós eljárást, valamint létrehoztunk és validáltunk rekonstruált emberi szövettenyészetet alkalmazó fertőzési teszt modelleket a patogenitás vizsgálata céljából. Eddigi sikeres kutatásaink egyértelműen alátámasztják a kutatási területet érintő kompetenciánkat és biztosítják a jelen pályázat sikeres végrehajtását. A pályázatunkban a C. parapsilosis patogenezisében szerepet játszó molekuláris mechanizmusokat kívánjuk feltárni géndeléciós mutáns törzsek létrehozásával, ezek virulenciájának tanulmányozásával emberi rekonstruáltszövetek, makrofág sejtvonalak in vitro fertőzési modelljein keresztül, a mutáns és vad típusú törzsek fertőzéskor végbemenő génexpressziós eltéréseinek tanulmányozásával, a humán monociták/makrofágok transzkriptóm változásának vizsgálatával vad és mutáns C. parapsilosis fertőzések során, és végül a szekretált enzimek szerkezetének tanulmányozásával potenciális gátlószerek azonosítása céljából. Ezen vizsgálatok OTKA támogatása egy hatékony kutatócsoport erős megalapozását jelentené a C. parapsilosis kutatás élvonalában, valamint az eredmények a C. parapsilosis patobiológiájának teljes és komplex megértéséhez vezetnek el, mely lehetőséget nyithat újszerű, C. parapsilosis ellenes specifikus hatóanyagok felfedezésére terápiás alkalmazás céljából. Mindazonáltal a projekt a C. parapsilosis egyedi biológiai tulajdonságainak - amelyek alkalmassá teszik a modern klinikai környezethez való alkalmazkodásra - megismerése révén, az alapkutatás számára is hasznos új ismereteket szolgáltathat.
Summary
Invasive candidiasis is a major global health problem and Candida parapsilosis is currently the most common cause of invasive candidiasis worldwide after C. albicans. Importantly, there are significant basic differences in genetics, epidemiology, virulence determinants, and drug susceptibilities between C. parapsilosis and C. albicans. Although C. albicans is a broadly studied pathogen, the pathobiology of C. parapsilosis is poorly understood, particularly in regard to the genetic basis of the virulence. Notably, I provided a major breakthrough in the study of C. parapsilosis pathogenesis by developing the first targeted gene deletion technique for this organism and I also established and validated several pathogenicity testing systems, including reconstituted human tissue and murine models. These successes clearly reflect my competence in the field and ensure the successful execution of the proposed OTKA NF project, which focuses on the role of secreted hydrolytic enzymes in the pathogenesis of C. parapsilosis by generating gene disruptants; virulence in human tissue and in vivo infection models; differential gene expression of the generated mutants; whole transcriptome dynamics of human monocytes/macrophages upon C. parapsilosis wild type and mutant infection; protein structures and potential inhibitory compounds of the secreted fungal enzymes. These studies will definitely lead to the rapid growth in our knowledge on every aspect of C. parapsilosis pathobiology. Funding of this application by OTKA will solidly establish a Hungarian laboratory at the forefront of the C. parapsilosis field and the fundamental knowledge that we will discover on the biology of C. parapsilosis will lead to the identification and analysis of molecules and genes involved in virulence and pathogenicity of this important fungal pathogen.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A projekt keretében elvégzett kutatások eredményeként jelentősen bővültek ismereteink az opportunista patogén gombák virulenciájának és patomechanizmusainak vizsgálatának területén. In vitro és in vivo modellrendszereket dolgoztunk ki a Candida parapsilosis virulenciájának vizsgálatára. Megállapítottuk a gomba szekretált lipázainak szerepét a gazda immunválaszának modulálásában. Elsőként bizonyítottuk, hogy a Candida parapsilosi által kiváltott T sejtes immunválasz jelentősen eltér a Candida albicans-étól. Elemeztük a makrofágok fagocitózis folyamatait in vitro Candida parapsilosis fertőzések során. Bizonyítottuk a defenzin szerű molekulák szerepét a Candida ellenes gazdaválaszban. Továbbá összehasonlító genomikai vizsgálatokkal igazoltuk, hogy a Candida parapsilosis fajkomplex tagjai képesek hibridek létrehozására, amely folyamatnak a patogénné válás során is szerepe lehet.
Results in English
Candida albicans (Ca) and Candida parapsilosis (Cp) are the two main yeast species that are both commensal of humans and responsible for devastating disseminated infections. The aim of this NF84006 project was to investigate the virulence and the pathomechanisms of the important human fungal pathogen Candida parapsilosis. First we established and further developed in vitro and in vivo infection models to examine host pathogen interactions. We adapted in vitro models using cell lines (J774.2 murine macrophages, THP-1 human macrophages) or primary cells (Bone marrow derived macrophages from mouse, peripherial mononuclear cell derived macrophages from human). We showed that fungal lipases can reduce host inflammatory response and proved their role in the pathogenesis. We investigated the cellular immune response orchestred by phagocytes. We proved the crucial role of defensins in the host anti-Candida response and we were the first to show the major differences in the T cell response upon Candida parapsilosis infections in comparison to Candida albicans in vitro. We also investigated the recent genomic evolution within the C. parapsilosis sensu lato complex, and identified hybrids in the species complex.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=84006
Decision
Yes





 

List of publications

  
Pryszcz LP, Nemeth T, Saus E, Ksiezopolska E, Hegedusova E, Nosek J, Wolfe KH, Gacser A, Gabaldon T: The Genomic Aftermath of Hybridization in the Opportunistic Pathogen Candida metapsilosis, PLOS GENETICS 11:(10) p. e1005626., 2015
Tóth R, Alonso MF, Bain JM, Vágvölgyi C, Erwig L-P, Gácser A: Different Candida parapsilosis clinical isolates and lipase deficient strain trigger an altered cellular immune response, FRONTIERS IN MICROBIOLOGY 6: Paper 1102, 2015
Grózer Zs, Tóth A, Tóth R, Kecskeméti A, Vágvölgyi Cs, Nosanchuk JD, Szekeres A, Gácser A: Candida parapsilosis produces prostaglandins from exogenous arachidonic acid and OLE2 is not required for their synthesis, VIRULENCE 6: (1) 85-92, 2015
Adél Tóth, Katalin Csonka, Mihai G. Netea, Attila Gácser: CHARACTERIZATION OF INTERLEUKIN-1Β PRODUCTION IN MYELOID CELLS IN RESPONSE TO THE FUNGAL PATHOGENS CANDIDA ALBICANS AND CANDIDA PARAPSILOSIS, IMMUNOLÓGIAI SZEMLE 3-4.: 48-49, 2014
Anita Kecskeméti, Zsuzsanna Grózer, Attila Gácser, András Szekeres, Csaba Vágvölgyi: Analytical testing of metabolites that affect the virulence of Candida parapsilosis, In: Maráz A, Pfeiffer I, Vágvölgyi Cs (szerk.) (szerk.) Fiatal Biotechnológusok Országos Konferenciája "FIBOK 2014": Program és összefoglalók. Szeged: JATE Press, 2014. pp. 61., 2014
T. Nemeth, A. Toth, C. Vagvolgyi, Z. Hamari, K. Filkor, I. Nagy, A. Gacser: Implication of secreted fungal lipases during in vitro infection of human macrophages and dendritic cells with Candida parapsilosis., 11th ASM Conference on Candida and Candidiasis, March 29 – April 2, 2012 San Francisco, California, 2012
Csonka, K., Tóth, A., Németh T., Vágvölgyi, C., Hamari, Z., Gácser, A.: Role of secreted lipases during Candida parapsilosis pathogenesis., 14th DKMT Euroregional Conference on Environment and Health 18-19 May 2012 Szeged, Hungary, 2012
Szenzenstein, J., Novák, P., Berkovits, C., Vágvölgyi, C., Gácser, A., Nagy, K.: The fungal microflora associated with human oral carcinomas, 14th DKMT Euroregional Conference on Environment and Health 18-19 May 2012 Szeged, Hungary, 2012
Tóth, R., Grózer, Zs., Vágvölgyi, C., Hamari, Z., Gácser, A.: The role of fatty acid synthesis and prostaglandin production of the virulence of Candida parapsilosis, 14th DKMT Euroregional Conference on Environment and Health 18-19 May 2012 Szeged, Hungary, 2012
Tóth A., Vágvölgyi C, Gácser A.: Differential T-helper cell responses in human peripheral blood mononuclear cells induced by Candida albicans and Candida parapsilosis, Gordon Reserach Conference, Immunology of Fungal Infections, Galveston, Texas, USA, 2013
Pammi M; Holland L, Butler G; Gacser A; Bliss JM: Candida parapsilosis is a Significant Neonatal Pathogen: A Systematic Review and Meta-Analysis., PEDIATRIC INFECTIOUS DISEASE JOURNAL May 2013 - Volume 32 - Issue 5 - p e206–e216, 2013
Adél Tóth, Katalin Csonka, Cor Jacobs, Csaba Vágvölgyi, Joshua D. Nosanchuk, Mihai G. Netea, Attila Gácser: Candida albicans and Candida parapsilosis induce different T-cell responses in human PBMCs, J Inefct Dis, 2013
Horvath P, Nosanchuk JD, Hamari Z, Vagvolgyi C, Gacser A: The Identification of Gene Duplication and the Role of Secreted Aspartyl Proteinase 1 in Candida parapsilosis Virulence, JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES 205:(6) pp. 923-933., 2012
Connolly LA, Riccombeni A, Grozer Z, Holland LM, Lynch DB, Andes DR, Gacser A, Butler G: The APSES transcription factor Efg1 is a global regulator that controls morphogenesis and biofilm formation in Candida parapsilosis., MOL MICROBIOL 90: (1) 36-53, 2013
Singaravelu K, Gácser A, Nosanchuk JD: Genetic determinants of virulence- Candida parapsilosis, REV IBEROAM MICOL &: &, 2013
Gácser A, Tiszlavicz Z, Németh T, Seprényi G, Mándi Y: Induction of human defensins by intestinal Caco-2 cells after interactions with opportunistic Candida species, MICROBES INFECT 16: (1) 80-85, 2014
Nemeth T, Toth A, Hamari Z, Falus A, Eder K, Vagvolgyi C, Guimaraes AJ, Nosanchuk JD, Gacser A: Transcriptome profile of the murine macrophage cell response to Candida parapsilosis., FUNGAL GENET BIOL 65: 48-56, 2014
Pryszcz LP, Nemeth T, Gacser A, Gabaldon T: Genome comparison of Candida orthopsilosis clinical strains reveals the existence of hybrids between two distinct subspecies., GENOME BIOL EVOL &: &, 2014
Singaravelu K, Gácser A, Nosanchuk JD: Genetic determinants of virulence - Candida parapsilosis, REV IBEROAM MICOL 31: (1) 16-21, 2014
Toth A, Nemeth T, Csonka K, Horvath P, Vagvolgyi C, Vizler C, Nosanchuk JD, Gacser A: Secreted Candida parapsilosis lipase modulates the immune response of primary human macrophages., VIRULENCE 5: (4) 1-8, 2014
Pammi M, Holland L, Butler G, Gacser A, Bliss JM: Candida parapsilosis Is a significant neonatal pathogen: A systematic review and meta-analysis, PEDIATR INFECT DIS J 32: (5) e206-e216, 2013
Pryszcz LP, Németh T, Gácser A, Gabaldón T: Unexpected genomic variability in clinical and environmental strains of the pathogenic yeast Candida parapsilosis, GENOME BIOL EVOL 5: (12) 2382-2392, 2013
Szenzenstein J, Gácser A, Grózer Zs, Farkas Z, Nagy K, Vágvölgyi Cs, Márki-Zay J, Pfeiffer I: Differential sensitivity of the species of Candida parapsilosis sensu lato complex against statins, MYCOPATHOLOGIA 176: (3-4) 211-217, 2013
Toth A, Csonka K, Jacobs C, Vagvolgyi C, Nosanchuk JD, Netea MG, Gacser A: Candida albicans and Candida parapsilosis Induce Different T-Cell Responses in Human Peripheral Blood Mononuclear Cells., J INFECT DIS 208: (4) 690-698, 2013
Zsuzsanna Hamari, Adél Tóth, Lilla Pintér, Tibor Németh, Péter Horváth, Viktor Ambrus, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser: Investigation of the role of Lip5 - a member of the secreted lipase gene family - in the virulence of Candida albicans, ACTA BIOL SZEGED 57: (1) 25-30, 2013




 

Events of the project

  
2024-11-15 10:57:14
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Mikrobiológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Biotechnológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem).
2015-08-07 13:42:40
Résztvevők változása



Back »