膣カンジダ症における真菌浸潤とペルシスター細胞形成を促進するバイオフィルム形成

Biofilm Formation of Facilitates Fungal Infiltration and Persister Cell Formation in Vaginal Candidiasis.

• Xueqing Wu
• Sisi Zhang
• Haiying Li
• Laien Shen
• Chenle Dong
• Yao Sun
• Huale Chen
• Boyun Xu
• Wenyi Zhuang
• Margaret Deighton
• Yue Qu

抄録

背景:

膣カンジダ症は、より効果的な治療法が求められている重要な病態です。膣カンジダ症の原因や抗真菌治療に生き残る方法はまだ十分には解明されていない。本研究では、膣カンジダ症を発症させ、抗真菌治療を乗り切るためのバイオフィルム関連の防御戦略を総合的に理解することを目的とした。

Background: Vaginal candidiasis is an important medical condition awaiting more effective treatment. How causes this disease and survives antifungal treatment is not yet fully understood. This study aimed to establish a comprehensive understanding of biofilm-related defensive strategies that uses to establish vaginal candidiasis and to survive antifungal treatment.

方法:

腟カンジダ症のマウスモデルを用いて、腟上皮上のバイオフィルム形成と真菌浸潤を検討した。 異なるバイオフィルム表現型による腟上皮の病理組織学的変化と局所炎症を比較した。プランクトン細胞、マイクロプレートベースのバイオフィルム、上皮ベースのバイオフィルムについて抗真菌感受性試験を実施した。また、異なる生育様式によるパーシスター細胞の形成を定量化し、比較検討した。

Methods: A mouse model of vaginal candidiasis was adopted to examine the formation of biotic biofilms on the vaginal epithelium and fungal infiltration by laboratory and clinical strains of . Histopathological changes and local inflammation in the vaginal epithelium caused by of different biofilm phenotypes were compared. Antifungal susceptibility testing was carried out for grown as planktonic cells, microplate-based abiotic biofilms, and epithelium-based biotic biofilms. Formation of persister cells by in different growth modes was also quantified and compared.

結果:

野生型参照株および臨床分離株は、バイオフィルム欠損変異体ではなく、マウスの膣上皮上に有意な数のバイオフィルムを形成し、上皮に浸潤した。バイオフィルムの形成と上皮への浸潤は、好中球浸潤や角膜下微小凹部を含む膣上皮に局所的な炎症反応と病理組織学的変化を誘導した。膣上皮のバイオフィルム成長はまた、抗真菌治療に対する高い抵抗性をもたらし、抗真菌耐性パーシスター細胞の形成を促進した。

Results: wild-type reference strains and clinical isolates, but not the biofilm-defective mutants, formed a significant number of biotic biofilms on the vaginal epithelium of mice and infiltrated the epithelium. Biofilm formation and epithelial invasion induced local inflammatory responses and histopathological changes in the vaginal epithelium including neutrophil infiltration and subcorneal microabscesses. Biofilm growth on the vaginal epithelium also led to high resistance to antifungal treatments and promoted the formation of antifungal-tolerant persister cells.

結論:

本研究では、膣カンジダ症で使用するバイオフィルム関連の微生物戦略を包括的に評価し、膣カンジダ症の病理組織形成におけるバイオフィルム形成の重要な役割と抗真菌治療への感染の再石灰化を支持する実験的証拠を提供した。

Conclusion: This study comprehensively assessed biofilm-related microbial strategies that uses in vaginal candidiasis and provided experimental evidence to support the important role of biofilm formation in the histopathogenesis of vaginal candidiasis and the recalcitrance of the infection to antifungal treatment.

Copyright © 2020 Wu, Zhang, Li, Shen, Dong, Sun, Chen, Xu, Zhuang, Deighton and Qu.