Cryptococcus neoformans Requires a Functional Glycolytic Pathway for Disease but Not Persistence in the Host
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Cryptococcus neoformans is an important fungal pathogen of immunocompromised individuals, with a close relative, Cryptococcus gattii , emerging as a serious threat for the immunocompetent. During initial infection, C. neoformans colonizes the airspaces of the lungs, resulting in pneumonia, and subsequently migrates to the central nervous system (CNS). We sought to understand fungal carbon utilization during colonization of these fundamentally different niches within the host, in particular the roles of gluconeogenesis and glycolysis. We created mutants at key points in the gluconeogenesis/glycolysis metabolic pathways that are restricted for growth on lactate and glucose, respectively. A phosphoenolpyruvate carboxykinase mutant (thepck1∆mutant), blocked for entry of 2- and 3-carbon substrates into gluconeogenesis and attenuated for virulence in a murine inhalation model, showed wild-type (WT) persistence in a rabbit cerebrospinal fluid (CSF) model of cryptococcosis. Conversely, both the pyruvate kinase (pyk1∆) and the hexose kinase I and II (hxk1∆/hxk2∆) mutants, which show impaired glucose utilization, exhibited severely attenuated virulence in the murine inhalation model of cryptococcosis and decreased persistence in the CNS in both the rabbit CSF and the murine inhalation models while displaying adequate persistence in the lungs of mice. These data suggest that glucose utilization is critical for virulence of C. neoformans and persistence of the yeast in the CNS. IMPORTANCE Cryptococcus neoformans is an emerging fungal pathogen of humans and is responsible for approximately 625,000 deaths annually among those suffering from HIV infection/AIDS. The ability of this fungus to persist in the host, coupled with its propensity to colonize the CNS, makes the understanding of nutrient acquisition in the host a primary concern. In this study, we report a requirement of glucose utilization for virulence of C. neoformans that is separate from its role in ATP production in the pathogen. Furthermore, we show that inhibition of glycolysis is a viable antifungal drug target, and impaired ATP production via thePYK1deletion may serve as a model for dormant/chronic fungal infection in the host. Taken together, these results demonstrate the critical importance of understanding basic metabolic processes of the fungus in the context of host-pathogen interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».