Understanding colonisation and the transition to pathogenic dissemnination by Candida species: towards early diagnostic and therapeutic approches. (ERA-NET PathoGenoMics)

Help

Back »

Details of project

Identifier

100374

Type

Principal investigator

Gácser, Attila

Title in Hungarian

Candida fajok kolonizációjának és patogén disszeminációjának vizsgálata, a korai diagnosztika és terápiás lehetőségek kifejlesztésének érdekében. (ERA-NET PathoGenoMics)

Title in English

Understanding colonisation and the transition to pathogenic dissemnination by Candida species: towards early diagnostic and therapeutic approches. (ERA-NET PathoGenoMics)

Keywords in Hungarian

Candida fertőzések, kolonizáció, disszemináció, diagnózis, terápia

Keywords in English

Candida infections, colonisation, dissemnination, diangosis, therapy

Discipline

Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)	50 %
Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences)	50 %

Panel

Immunity, Cancer and Microbiology

Department or equivalent

Department of Microbiology (University of Szeged)

Participants

Szenzenstein, Judit

Starting date

2011-09-01

Closing date

2014-12-31

Funding (in million HUF)

18.999

FTE (full time equivalent)

3.56

state

closed project

Summary in Hungarian

A felületi és szisztémás mikózisok kiváltásáért elsősorban a Candida albicans, Candida glabrata és a Candida parapsilosis fajok tehetők felelőssé. A jelen pályázat célja felderíteni azokat az általános és fajspecifikus jellemzőket és mechanizmusokat amelyek lehetővé teszik az átmenetet a veszélytelen kommenzalista állapotból a kóros kolonizáció majd végül a gazdát károsító betegség kialakulása felé. A fenti cél lérése érdekében ex vivo és in vivo modellek létrehozását illetve továbbfejlesztését tervezzük. A modellek segítségével gazda és gombaspecifikus transzkripcios mintázatokat kívánunk vizsgálni, olyan molekuláris hálózatok felderítése érdekében amelyek a patológiás folyamatok kialakításánál válnak fontossá. Továbbá, mutáns törzsgyűjtemény létrehozását tervezzük, annak érdekében, hogy gombaspecifikus virulenci afktorokat azonosítsunk. Célunk, hogy fontos alapinformációkat szolgáltassunk amelyek egy új diagnosztikai és terápiás eljárás kidolgozásához vezethetnek.

Summary

Candida albicans (Ca), C. glabrata (Cg) and C. parapsilosis (Cp) are the main fungal species of endogenous origin responsible for superficial and disseminated infections. The aim of this project is to identify the attributes that are shared by or distinguish these three fungal pathogen species regarding the mechanisms driving the transition from commensalism to host dissemination. To achieve this goal, we will establish or further develop ex vivo and in vivo models to study host colonisation and systemic infections by Ca, Cg or Cp. Using these models, we will identify fungal and host transcriptional patterns, genetic networks and fungal antigens associated with pathological colonisation or bloodstream infections. Furthermore, by developing novel mutant strain collections (gain- and loss-of-function), we will identify sets of fungal genes crucial for colonisation and/or dissemination. We expect to develop the proof of principle for novel diagnostic tools of translational value for discriminating and predicting stages of fungal infection. Finally, identifying Candida genes necessary for various stages of host infection shall also identify feasible targets for novel therapeutic strategies to prevent or interfere with the transition from commensalism to pathological dissemination.

Final report

Results in Hungarian

A Candida albicans és a Candida parapsilosis az élesztőgombák közé tartozó mikrobák, amelyek mind veszélytelen kommenzalistaként mind súlyos megbetegedéseket kiváltani képes kórokozóként előfordulhatnak. A pályázat célja volt tanulmányozni azokat a közös és fajra jellemző egyedi tulajdonságokat, amelyek segítségével ezek a fontos, emberi megbetegedések kiváltani képes mikroorganizmusok a kolonizációtól a súlyos egész szervezetet érintő disszemninációig eljuthatnak. A kutatásunk célja volt fertőzési modellrendszerek kidolgozása és továbbfejlesztése, illetve olyan eszközrendszerek kifejlesztése, amelyek segítségével a gombák virulenciája és megbetegítő képessége vizsgálhatóvá válik. Miután a makrofágok az egyik legfontosabb sejtes elemei az elsődleges védelmi vonalainknak, ezért a már létező C.albicans-makrofág fertőzési modellt C. parapsilosira adaptáltuk. Kifejlesztettünk továbbá emberi makrofágokat felhasználó infekciós rendszereket, ahol a C. albicans és C. parapsilosis által kiváltott fertőzések közti különbségeket tudjuk vizsgálni (ölési hatékonyság, gazda-sejt károsító képesség, citokin termelési profil stb.). A fenti rendszerek alkalmazásával teljes transzkriptóm vizsgálatokat végeztünk, ahol számos virulenciával összefüggésbe hozható gént azonosítottunk. Ezen adatok felhasználásávál géndeléciós és gén túltermeltetéses könyvtárakat hoztunk létre. A mutánsok fenotípus elemzése során számos virulenciában szerepet játszó új faktort azonosítottunk.

Results in English

Candida albicans (Ca), and C. parapsilosis (Cp) are the two main yeast species that are both commensal of humans and responsible for devastating disseminated infections. The aim of the project was to identify the attributes that are shared by or distinguish these two species and contribute to the transition from commensalism to dissemination. To this aim, we established or further developed infection models to study infections by Cp. Macrophages play key roles in killing pathogenic Candida species. Having established Ca-macrophage interaction models (killing, phagocytosis assays, gene reporter systems), this model has been extended to Cp. We established a model of human PBMCs to monitor the induced immune response of the host. This model is currently used to evaluate the striking differences in the host response upon Ca and Cp infection in a follow up project sponsored by OTKA. To further explore the virulence of the Cp, we established a killing assay and examined the pathogen elimination and host cell-damaging capacity using primary human macrophages. Using these models several fungal transcriptional factors have been identified using RNA-Seq experiments, that were overexpressed during host-pathogen interactions. Based on these data, we generated a knock-out collection in Cp, the selected target genes encode transcription factors, kinases and genes that are involved in cell wall biosynthesis. Additionally, the generation of an over-expression library in Cp has been started.

Full text

https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=100374

Decision

Yes

List of publications

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

Holland LM, Schroder MS, Turner SA, Taff H, Andes D, Grozer Z, Gacser A, Ames L, Haynes K, Higgins DG, Butler G: Comparative Phenotypic Analysis of the Major Fungal Pathogens Candida parapsilosis and Candida albicans., PLOS PATHOG 10: (9) , 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) 555-562, 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

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

Horváth P, Tóth R, Vágvölgyi Cs, Gácser A: Gene Over-expression Strategy for the Human Pathogen Yeast Candida parapsilosis, ACTA MICROBIOL IMMUNOL HUNG 60: (S) 152, 2013

Katalin Csonka, Adél Tóth, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser: VIRULENCE PROPERTIES OF THE MEMBERS OF CANDIDA PARAPSILOSIS SENSU LATO GROUP, In: Gácser A, Vágvölgyi Cs (szerk.) (szerk.) Kutatások az SZTE Biológus Tanszékein: 1. Biomedica Minikonferencia. Szeged: JATE Press, 2013. pp. 46., 2013

Tóth R, Horváth P, Molnár G, Riba A, Vágvölgyi Cs, Gácser A: Preparation of Deletion Library in Pathogenic Yeast Candida parapsilosis, ACTA MICROBIOL IMMUNOL HUNG 60: (S) 252, 2013

Tóth R, Molnár G, Riba A, Horváth P, Vágvölgyi Cs, Gácser A: Generation of Deletion and Over-Expression Library in the Pathogenic Yeast Candida parapsilosis, In: Gácser A, Vágvölgyi Cs (szerk.) (szerk.) Kutatások az SZTE Biológus Tanszékein: 1. Biomedica Minikonferencia. Szeged: JATE Press, 2013. pp. 52., 2013

Horváth P., Renáta T., Gacser A: Modular Gene Over-Expression Strategy for the Human Pathogen Yeast Candida parapsilosis, Fifth FEBS Advanced Lecture CourseHuman Fungal Pathogens : Molecular Mechanisms of Host-Pathogen Interactions and Virulence May 25-31 , 2013 La Colle sur Loup France, 2013

Adel Toth, Katalin Csonka, Attila Gacser: Virulence properties of Candida parapsilosis sensu lato species in murine and primary human macrophage models., Fifth FEBS Advanced Lecture CourseHuman Fungal Pathogens : Molecular Mechanisms of Host-Pathogen Interactions and Virulence May 25-31 , 2013 La Colle sur Loup France, 2013

Németh T, Tóth A, Szenzenstein J, Horváth P, Nosanchuk JD, Grózer Z, Tóth R, Papp C, Hamari Z, Vágvölgyi C, Gácser A: Characterization of Virulence Properties in the C. parapsilosis Sensu Lato Species., PLOS ONE 8:(7) p. e68704., 2013

Adel Toth, Katalin Csonka, Mihai G. Netea, Attila Gacser: Candida albicans and Candida parapsilosis induce differential IL-1b production in human monocytes, 12th ASM Conference on Candida and Candidiasis, March 26-30, New Orleans, Louisiana, 2014

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, MIT Vándorgyűlés, Okt. 15-17. Velence, Magyarország, 2014

Adél Tóth, Katalin Csonka, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser: Modulation of inflammatory response by secreted Candida parapsilosis lipase, Semmelweis Symposium Molecular mechanisms and therapeutic targets in inflammatory diseases November 7-9, Budapest, Hungary, 2013

Adel Toth, Katalin Csonka, Mihai G. Netea, Attila Gacser: Role of Interleukin-1β in antifungal immunity – differential host responses induced by Candida albicans and Candida parapsilosis, FEBS 14th Young Scientists’ Forum and FEBS-EMBO 2014 Conference (Paris, France), 2014

Renáta Tóth, Gergő Molnár, Ardienn Riba, Péter Horváth, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser: Generation of deletion and over-expression library in the pathogenic yeast Candida parapsilosis, Biomedica Conference 2013. December 13. Szeged, Hungary, 2013

P. Horváth, Renáta Tóth, Cs. Vágvölgyi, A. Gácser: Gene over-expression strategy for the human pathogen yeast Candida parapsilosis, 4th Central European Forum for Microbiology 2013. October 16-18, Keszthely, Hungary, 2013

: Kutatások az SZTE Biológus Tanszékein, Szeged: JATE Press, 57 p., 2013

Adél Tóth, Katalin Csonka, Csaba Vizler, Csaba Vágvölgyi, Attila Gácser: Interactions between human macrophages and Candida parapsilosis – modulation of host immune response by secreted fungal lipases, ACTA MICROBIOL IMMUNOL HUNG 60: (S) 252-253, 2013

Events of the project

2013-10-11 16:17:57

Résztvevők változása

Back »