Análise do mecanismo de ação da molécula argentilactona em Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii

Abstract

Criptococose é uma doença infecciosa causada pelas leveduras Cryptococcus gattii e Cryptococcus neoformans e é caracterizada por atingir os pulmões e quando infecta o sistema nervoso, causando meningite. Diferencialmente C. neoformans afeta pacientes imunocomprometidos, enquanto C. gattii acomete principalmente indivíduos imunocompetentes. Na busca por novos antifúngicos, as moléculas naturais que possuam proteínas-alvo ausentes em humanos são fortes candidatas. Neste contexto, a molécula natural argentilactona, apresenta grande potencial como novo fármaco, pelo fato de afetar a enzima isocitrato liase. Estudos prévios demonstraram que a ausência da enzima em C. neoformans não alterou sua virulência em murinos, porém não existem relatos sobre a relação da enzima com virulência em C. gattii. Análises in vitro mostraram que baixas concentrações de argentilactona, além de alterar o desenvolvimento da cápsula polissacarídica e morfologia, principalmente para C. gattii, também interferem com o desenvolvimento a 37 ºC de ambas as espécies. Sendo assim, com o intuito de verificar as implicações da molécula na inibição da isocitrato liase de C. neoformans e C. gattii foram realizados testes com diferentes fontes de carbono como glicose e acetato. Em meios de cultivo contendo acetato, foi verificada uma diminuição do desenvolvimento das espécies na presença de argentilactona, com um efeito dose-dependente mais expressivo em C. gattii. Nas análises in silico, foram identificadas diferenças no comportamento estrutural das enzimas, apesar de possuírem alta identidade de sequência. A isocitrato liase de C. neoformans é muito mais compacta, o que pode influenciar em suas funções. Na presença de argentilactona foi observada uma maior estabilidade de ligação e interações mais favoráveis com a enzima de C. gattii, corroborando os resultados obtidos in vitro. Assim, conseguimos identificar neste trabalho uma maior inibição da enzima de C. gattii por argentilactona; entretanto, novos testes in vitro são necessários para analisar melhor o potencial terapêutico desta molécula.

Cryptococcosis is an infectious disease caused by the yeasts Cryptococcus gattii and Cryptococcus neoformans and is characterized by achieving the lungs and when it infects the nervous system, by meningitis. C. neoformans differentially affects immunocompromised patients, whereas C. gattii affects mainly immunocompetent individuals. In search for novel antifungals, natural molecules that have no target proteins in humans are strong candidates. In this context, the natural molecule argentilactone, has great potential as new drug, because it affects the enzyme isocitrate lyase. Previous studies have demonstrated that the absence of this enzyme in C. neoformans didn’t alter virulence in mice, but there are no reports on the relationship of this enzyme with virulence for C. gattii. In vitro analyses showed that low concentrations of argentilactone, alter the development and morphology of the polysaccharide capsule, especially for C. gattii, and also interfere whit the development at 37 ºC for both species. Therefore, in order to verify the implications of the molecule in the inhibition of isocitrate lyase C. neoformans and C. gattii growth tests were conducted with different carbon sources such as glucose and acetate. In culture media containing acetate was verified a decrease in the development of the species in the presence of argentilactone with a more significant dose-dependent effect for C. gattii. In analyzes of the enzymes in silico, structural differences have been identified despite having high sequence identity. The isocitrate lyase of C. neoformans became much more compact, something that can influence their functions. the presence of argentilactone was observed a higher binding stability and more favorable interactions with the enzyme of C. gattii were observed, corroborating the results obtained in vitro. Thus, we identified in this work a greater inhibition of the C. gattii enzyme by argentilactone; however, new in vitro tests are needed to better analyze the therapeutic potential of this molecule.