Caracterización funcional del factor de transcripción Wor1 y su implicación en la adaptación al estado comensal en el patógeno oportunista Candida Albicans

Resumen

C. albicans es un microorganismo comensal del tracto gastrointestinal y genitourinario que se encuentra presente en un elevado número de individuos sanos. Sin embargo, en situaciones de inmunosupresión se comporta como un patógeno oportunista produciendo infecciones superficiales y, en situaciones más graves, infecciones sistémicas asociadas a una elevada tasa de mortalidad. Dado el origen endógeno de muchas de estas infecciones diseminadas existe un interés creciente por conocer los factores que permiten que este hongo se establezca como comensal. Con el fin de establecerse en el hospedador, C. albicans es capaz de adaptarse a diferentes condiciones que encuentra, en concreto, en el tracto gastrointestinal (TGI) tiene que adaptarse a cambios en la disponibilidad de nutrientes, diferentes concentraciones de oxígeno, situaciones que generan estrés oxidativo o de pared, a los mecanismos inmunitarios del hospedador y a la microbiota comensal con la que ha de cohabitar, generando una respuesta adaptativa que resulta esencial para su establecimiento. Uno de los cambios es un aumento de la expresión de WOR1 (White-Opaque Regulator 1), el principal factor de transcripción que regula la transición de célula blanca a célula opaca, pero que también participa en la transición epigenética que sufren estas células a su paso por el TGI. Dado que las células que sobreexpresan WOR1 mejoran su adecuación biológica de colonización del TGI del ratón, hemos estudiado cómo pueden afectar algunos de estos factores a su crecimiento. La primera parte de este trabajo se centra en la caracterización de la sobreproducción de Wor1 en fondo silvestre. Demostramos que la sobreexpresión de WOR1 da lugar a células de fenotipo opaco y que se traduce en grandes cambios en su proteoma, con una disminución de la abundancia de proteínas que participan en la respuesta a estrés oxidativo y de proteínas mitocondriales y con cambios en proteínas que se relacionan con el uso de fuentes de carbono. Estas células son más sensibles a agentes oxidantes y a compuestos que generan estrés de pared, pero aumentan su resistencia frente a compuestos que interfieren en la síntesis de ergosterol. Asimismo, demostramos que estas células son más dependientes de la ruta clásica de respiración y presentan defectos en sus mitocondrias e importantes cambios en su composición lipídica. La sobreproducción de Wor1 disminuye la abundancia de Icl1, un hecho que se corrobora por un menor aprovechamiento de fuentes de carbono alternativas que presentan estas células, e implica al ciclo del glioxilato en la transición célula blanca a célula opaca. Estas células poseen defectos de filamentación y de formación de biopelículas, y en ellas disminuye la expresión de las adhesinas ALS3 y HWP1 y de ECE1 que da lugar al péptido candidalisina y aumenta la producción de fosfolipasas y proteasas. Nuestros datos sugieren que Wor1 también está implicado en la homeostasis del hierro, participando en el almacenamiento de este metal. La segunda parte de este trabajo se centra en la generación y caracterización de cepas microevolucionadas en el TGI del ratón mediante pases sucesivos hasta los 366 días de permanencia en esta localización. Estas cepas, denominadas microevolucionadas, mejoran su adecuación biológica respecto a la cepa silvestre inicial y mantienen altos niveles de expresión de WOR1 mientras se encuentran en este nicho. De manera similar a las células que sobreproducen Wor1, presentan un fenotipo opaco y son más resistentes a compuestos que interfieren en la síntesis de ergosterol. El análisis de su proteoma muestra una disminución de proteínas implicadas en la filamentación y cambios en aquellas relacionadas con la síntesis y aprovechamiento de lípidos y fuentes de carbono. Como consecuencia de su paso por el TGI, estas cepas pierden la capacidad de filamentar y aumenta su resistencia a sales biliares, fenotipos que resultan ser independientes de Wor1, pero dependientes de Flo8.