Respiration supports intraphagosomal filamentation and escape of <i>Candida albicans</i> from macrophages
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT For the human fungal pathogen Candida albicans , metabolic flexibility and the ability to transition between yeast and filamentous growth states are key virulence traits that enable disease in the host. These traits are particularly important during the interaction of C. albicans with macrophages, where the fungus must utilize multiple alternative carbon sources to survive after being phagocytosed, and filamentation is coupled to fungal escape and immune cell death. Here, we employed functional genomic screening of conditional-expression mutants covering >50% of the C. albicans genome to identify genes selectively required for filamentation inside macrophages. Through manual and machine learning-based image analyses, we uncovered a role for the mitochondrial ribosome, respiration, and the SNF1 AMP-activated kinase complex in governing filamentous growth within the phagosome, suggesting that C. albicans relies on respiration to evade the antifungal activities of macrophages. We demonstrate that downregulating the expression of these genes reduces ATP levels and impedes filamentation as well as growth under monoculture conditions in medium lacking glucose. In co-culture with physiological glucose concentration, downregulation of genes involved in mitochondrial function and respiration prevented C. albicans from expanding within the phagosome, escaping, and inducing immune cell death. Together, our work provides new insights into the impact of metabolism on the interaction between C. albicans and macrophages, highlighting respiration and the SNF1 AMP-activated kinase as key effectors of C. albicans metabolic flexibility and filamentation within phagocytes. IMPORTANCE Candida albicans is a leading human fungal pathogen that often causes life-threatening infections in immunocompromised individuals. The ability of C. albicans to transition between yeast and filamentous forms is key to its virulence, and this occurs in response to many host-relevant cues, including engulfment by host macrophages. While previous efforts identified C. albicans genes required for filamentation in other conditions, the genes important for this morphological transition upon internalization by macrophages remained largely enigmatic. Here, we employed a functional genomic approach to identify genes that enable C. albicans filamentation within macrophages and uncovered a role for the mitochondrial ribosome, respiration, and the SNF1 AMP-activated kinase complex. Additionally, we showed that glucose uptake and glycolysis by macrophages support C. albicans filamentation. This work provides insights into the metabolic dueling that occurs during the interaction of C. albicans with macrophages and identifies vulnerabilities in C. albicans that could serve as promising therapeutic targets.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 tête enseignante, 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 ».