La relación simbiótica entre Streptococcus mutans y Candida albicans sinergiza la virulencia de las biopelículas de placa in vivo
La relación simbiótica entre Streptococcus mutans y Candida albicans sinergiza la virulencia de las biopelículas de placa in vivoFalsetta, ML y otros
Infección e Inmunidad. 2014. Publicado antes de la impresión el 24 de febrero de 2014, doi: 10.1128/IAI.00087-14.
Resumen
Streptococcus mutans se cita a menudo como el principal patógeno bacteriano en la caries dental, particularmente en la caries de la primera infancia (ECC). S. mutans no puede actuar solo; Las células de Candida albicans se detectan con frecuencia junto con una fuerte infección por S. mutans en biopelículas de placa de niños afectados por ECC. Queda por dilucidar si esta asociación está involucrada en la mejora de la virulencia del biofilm. Mostramos que la capacidad de estos organismos juntos para formar biopelículas se mejora in vitro e in vivo. La presencia de C. albicans aumenta la producción de exopolisacáridos (EPS), de modo que las biopelículas de la misma especie acumulan más biomasa y albergan más células viables de S. mutans que las biopelículas de una sola especie. La arquitectura de biopelícula tridimensional resultante muestra microcolonias considerables de S. mutans rodeadas de células fúngicas, que están enredadas en una densa matriz rica en EPS. Usando un modelo de roedor, exploramos las implicaciones de esta interacción entre reinos en la patogenia de la caries dental. Los animales coinfectados mostraron mayores niveles de infección y un transporte microbiano elevado dentro de las biopelículas de placa en comparación con los infectados con cualquiera de los dos solos. Además, la coinfección mejoró sinérgicamente la virulencia del biofilm, lo que provocó un inicio agresivo de la enfermedad con lesiones cariosas desenfrenadas. Nuestros datos in vitro también revelaron que el EPS derivado de la glucosiltransferasa es un mediador clave del desarrollo de biopelículas de la misma especie, y que la coexistencia con C. albicans induce la expresión de genes de virulencia en S. mutans (p. ej., gtfB, fabM). También encontramos que los β1,3-glucanos derivados de Candida contribuyen a la estructura de la matriz EPS, mientras que el manano fúngico y el β-glucano proporcionan sitios para la actividad de unión de GtfB. En conjunto, demostramos una relación bacteriana-fúngica mutualista novedosa que ocurre en un sitio clínicamente relevante para amplificar la gravedad de una enfermedad infecciosa ubicua.
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