Homeostáze kationtů alkalických kovů patogenních kvasinek rodu Candida

Abstract

Kvasinky rodu Candida jsou oportunní patogeny schopné vyvolat závažné systémové infekce u imunokompromitovaných pacientů. Virulence jednotlivých druhů kan- did závisí mimo jiné na jejich odolnosti vůči proměnlivosti vnějšího prostředí. Udržování homeostáze kationtů alkalických kovů, čili na jedné straně schopnost akumulovat dostatečné množství draselných iontů a na straně druhé úspěšně čelit jejich vysoké extracelulární koncentraci, je nezbytné pro růst a virulenci kandid. V rámci této práce jsme popsali souvislost mezi tolerancí k solím a rezistencí k flukonazolu u šesti druhů kandid a možný mechanismus této interakce. Flu- konazol hyperpolarizuje plasmatickou membránu buněk kandid a zvyšuje tak nespecifický vstup kationtů alkalických kovů do buňky, čímž výrazně narůstá citli- vost kandid k solím těchto kationtů. Popsaný mechanismus má obecnou platnost, nebot' flukonazol zvyšuje senzitivitu kandid i k dalším kladně nabitým látkám, které vstupují do buňky v závislosti na velikosti membránového potenciálu. Účinek flukonazolu na membránový potenciál a tedy i na vstup kationtů alkalických kovů do buňky obrátil naši pozornost k homeostázi draselných kationtů, jejichž relativně vysoká...

Several tens of Candida species belong to the opportunistic human pathogens capable of inducing life-threatening infections in immunocompromised patients. Virulence of single Candida species depends among others on their resistance to the variable external conditions. The maintenance of alkali-metal-cation homeostasis, which means the ability to accumulate sufficient amount of potassium cations and on the other hand to survive under high extracellular concentrations of alkali-metal cations, is essential for growth and virulence of Candida cells. We observed the negative effect of fluconazole (FLC) on salt-tolerance of six Candida species and found that it is independent of the species level of FLC- resistance. FLC hyperpolarizes plasma membrane of Candida cells and therefore increases non-specific uptake of alkali-metal cations which results in strongly increased salt-sensitivity of Candida cells. The FLC-induced hyperpolarization also results in an increased sensitivity of Candida cells to the antifungals which are positively charged and are driven into the cells by the membrane potential. The effect of fluconazole on membrane potential and thus on the uptake of alkali- metal cations into the cell turned our attention to the homeostasis of potassium cations whose high intracellular concentration is...