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Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13539 (2023) Citer cet article

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Trichosporon asahii est un champignon pathogène opportuniste qui provoque des infections graves, parfois mortelles, chez les patients immunodéprimés. Hog1, une protéine kinase activée par un mitogène, régule la résistance au stress de certains champignons pathogènes, mais son rôle chez T. asahii n'a pas été étudié. Ici, nous avons démontré que le mutant T. asahii déficient en gène hog1 est sensible aux températures élevées, au stress de la membrane cellulaire, au stress oxydatif et aux médicaments antifongiques. La croissance du mutant T. asahii déficient en gène hog1 a été retardée à 40 °C. Le mutant T. asahii déficient en gène hog1 a également présenté une sensibilité au dodécylsulfate de sodium, au peroxyde d'hydrogène, à la ménadione, au méthanesulfonate de méthyle, à l'exposition aux UV et aux médicaments antifongiques tels que l'amphotéricine B dans des conditions riches en glucose. Dans des conditions de restriction en glucose, le mutant déficient en gène hog1 présentait une sensibilité au NaCl et au KCl. La virulence du mutant déficient en gène hog1 contre les vers à soie a été atténuée. De plus, la viabilité du mutant déficient en gène hog1 a diminué dans l’hémolymphe du ver à soie. Ces phénotypes ont été restaurés en réintroduisant le gène hog1 dans le mutant déficient en gène. Nos résultats suggèrent que Hog1 joue un rôle essentiel dans la régulation des réponses cellulaires au stress chez T. asahii.

Le champignon pathogène Trichosporon asahii est une levure basidiomycète souvent isolée du sol, du sang humain, des crachats, de la peau, des selles et de l'urine1,2,3,4,5,6. T. asahii provoque de graves infections fongiques chez les patients immunodéprimés7,8, et le taux de mortalité des mycoses profondes causées par T. asahii est supérieur à celui des infections causées par Candida albicans, un autre champignon pathogène (80 % contre 40 %)9. La micafungine, un médicament antifongique échinocandine, est utilisée pour traiter les patients suspectés d'infections fongiques. Si les infections sont causées par T. asahii, des infections graves se développent car T. asahii est tolérant à la micafungine10,11. Des souches de T. asahii résistantes à l'amphotéricine B et aux azoles ont également été isolées chez des patients12,13. Par conséquent, les infections causées par T. asahii sont problématiques en milieu clinique8.

La voie de signalisation médiée par Hog1 est impliquée dans la résistance fongique à plusieurs types de facteurs de stress14,15,16. La protéine Hog1, une protéine kinase activée par un mitogène (MAPK), se déplace du cytoplasme vers le noyau en réponse au stress environnemental et agit en conjonction avec plusieurs facteurs de transcription pour réguler l'expression de gènes liés à la résistance au stress15,16. La résistance au stress médiée par Hog1 et la régulation des gènes affectent également la virulence du champignon pathogène Cryptococcus neoformans17,18,19. La protéine Hog1 est également impliquée dans la pathogénicité de C. albicans pour l'hôte en augmentant sa résistance à divers facteurs de stress et en contrôlant le changement morphologique de la levure au mycélium20,21,22,23,24. De plus, les systèmes de réponse au stress sont liés aux changements morphologiques chez C. albicans25,26,27,28. Cependant, le rôle de Hog1 dans la tolérance au stress et la virulence de T. asahii reste inconnu.

Pour élucider les mécanismes moléculaires sous-jacents à la virulence de T. asahii, un modèle d'infection par le ver à soie et une méthode de construction d'un mutant de T. asahii déficient en gènes ont été établis29,30. L’utilisation d’un modèle de ver à soie invertébré pour les expériences d’infection est très avantageuse car les vers à soie sont moins coûteux à élever en grand nombre et moins de problèmes éthiques sont associés à leur utilisation31,32. La virulence des isolats cliniques de T. asahii peut être évaluée quantitativement en calculant la dose létale demi-maximale (DL50), qui est la dose d'un agent pathogène nécessaire pour tuer la moitié des animaux d'un groupe29. Un système efficace de ciblage génétique a été développé pour générer des mutants de T. asahii déficients en gènes . Les mutants T. asahii déficients en gènes de la calcineurine, une phosphatase activée par le calcium-calmoduline, présentent une virulence diminuée contre les vers à soie34. Ces résultats démontrent qu'un système d'évaluation comprenant un modèle d'infection par le ver à soie et un système de manipulation génétique est utile pour élucider les mécanismes moléculaires de l'infection par T. asahii.