Dinámica del proteoma de candida albicans tras la interacción con macrófagos y la exposición a agentes inductores de estrés

Resumen

Las candidiasis invasoras, provocadas principalmente por Candida albicans, se encuentran entre las infecciones fúngicas que más muertes causan en pacientes inmunocomprometidos a nivel mundial. Para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas es crucial el estudio de los mecanismos de virulencia de C. albicans y, en este sentido, las herramientas proteómicas permiten valorar la participación de proteínas en estos procesos. En este trabajo se realizó un estudio global del proteoma de C. albicans tras la exposición a 5 y 10 mM de peróxido de hidrógeno, 40 y 60 mM de ácido acético y tras la interacción con macrófagos humanos THP1 durante 3, 6 y 9 h empleando un método de adquisición independiente de datos, DIA. Para ello, mediante un análisis en modo de adquisición de datos dependiente, DDA, se creó una librería de espectros con información de 25645 péptidos pertenecientes a 2879 proteínas de C. albicans, la cual se empleó para la identificación de las proteínas. La cuantificación mediante DIA, mostró que la exposición de C. albicans a peróxido de hidrógeno desencadena un aumento en la abundancia de proteínas relacionadas con la respuesta a estrés oxidativo, el proteosoma, el plegamiento de proteínas y se comprobó un aumento de la apoptosis celular mediante un estudio fenotípico. Estos cambios fueron dependientes de la dosis empleada. Entre las proteínas con un mayor aumento en abundancia se encontró Prn1, de función desconocida, cuyo mutante resultó más sensible al tratamiento con peróxido de hidrógeno. La exposición a ácido acético provocó una disminución generalizada de numerosas proteínas implicadas en la biosíntesis de aminoácidos, la respuesta a estrés oxidativo o el catabolismo de proteínas mediado por el proteosoma reflejando un estado inactivo de la célula. El aumento y disminución de proteínas del proteosoma ocasionados por el tratamiento con peróxido de hidrógeno y ácido acético respectivamente, correlacionó con las medidas de actividad de esta estructura celular. La monitorización del proteoma de C. albicans tras la interacción con macrófagos humanos THP1 a las 3, 6 y 9 h mostró una disminución de proteínas de pared celular, núcleo y mitocondria a todos los tiempos ensayados. A las 3 h los cambios proteómicos señalaron una respuesta al daño oxidativo y una leve afectación mitocondrial. Tras 6 h de interacción se observó una disminución exacerbada de proteínas mitocondriales de C. albicans que se correlacionó con una menor actividad mitocondrial y una disminución en la abundancia de proteínas de la biosíntesis del ergosterol. Tras 9 h de interacción se observaron menos cambios en la abundancia de proteínas indicando una posible recuperación de las células de C. albicans. Por otra parte, se diseñó un método de proteómica dirigida SRM, Selected Reaction Monitoring, con el objetivo de cuantificar un panel de 32 proteínas de C. albicans relacionadas con muerte celular regulada. La cuantificación de estas proteínas en diversas condiciones de estrés resaltó la importancia del daño oxidativo en la muerte celular regulada. El aumento de la proteína Oye32 en condiciones que provocaron una pérdida de viabilidad celular señaló esta proteína como un posible marcador de muerte regulada. En resumen, la estrategia proteómica DIA ha proporcionado una visión global de los cambios provocados por peróxido de hidrógeno o ácido acético, y en el transcurso de la interacción de C. albicans con macrófagos, destacando la importancia del proteosoma o de la mitocondria. Además, el método de SRM creado ha permitido la cuantificación de proteínas relacionadas con muerte regulada en C. albicans y ha resaltado el papel de Oye32 en procesos de pérdida de viabilidad. Por tanto, los resultados obtenidos en este trabajo proporcionan información de gran relevancia para el descubrimiento de nuevas dianas terapéuticas frente a C. albicans.