Bakteriális szekunder metabolitok hatása klinikailag releváns Candida fajok ellen

Kovács, Fruzsina

Bakteriális szekunder metabolitok hatása klinikailag releváns Candida fajok ellen

dc.contributor.advisor	Kovács, Renátó
dc.contributor.author	Kovács, Fruzsina
dc.contributor.authorvariant	Kovács
dc.contributor.department	Gyógyszertudományok doktori iskola	hu
dc.contributor.submitterdep	Általános Orvostudományi Kar
dc.date.accessioned	2026-03-12T10:36:46Z
dc.date.available	2026-03-12T10:36:46Z
dc.date.defended	2026-04-01
dc.date.issued	2026
dc.description.abstract	Az utóbbi években felértékelődött a baktérium–gomba kölcsönhatások kutatása, mivel ezek alapvető szerepet játszanak a mikrobiális ökoszisztémákban és a fertőzések kimenetelében. Kísérleteinkben a Pseudomonas aeruginosa által termelt N-(3-oxododekanoil)-L-homoszerin-lakton és a Bacillus subtilis eredetű surfactin hatásait vizsgáltuk, abból a szempontból, hogy ezen molekulák miként befolyásolhatják a Candida fajok (Candida albicans, Candida auris) viselkedését, virulenciáját és anyagcseréjét. A N-(3-oxododekanoil)-L-homoszerin-lakton vizsgálata során kimutattuk, hogy ez a quorum sensing molekula jelentősen módosítja a C. auris és a C. albicans sejtek növekedését, adhézióját és génjeik transzkripcióját. A kezelés hatására csökkent az adhéziós képesség és a biofilmképzés mértéke, amit többek között az SCF1 gén alulszabályzódása kísért. C. auris esetében nagy sejtaggregátumok képződtek, míg a C. albicans-ban torz hifastruktúrák jelentek meg. Transzkriptomikai elemzések feltárták, hogy a N-(3-oxododekanoil)-L-homoszerin-lakton különösen a zsírsav-oxidációval, a membránstruktúrával és az iontranszporttal kapcsolatos géneket befolyásolja, valamint eltolja az anyagcserét a β-oxidációs útvonal irányába. Az ergoszterol-szintézist kódoló gének expressziója lecsökkent, ami a membrán fluiditásának és a gyógyszerérzékenységnek a módosulásához vezethetett. Ezzel párhuzamosan a N-(3-oxododekanoil)-L-homoszerin-lakton hatására a sejtek vas- és cinktartalma szignifikánsan csökkent, míg több multidrog-efflux pumpa génje (például CDR1, CDR4) felülszabályozódott. Állatkísérletekben az alacsony (50–100 μM) N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lakton koncentrációk csökkentették a C. auris egérvesékben mért gombaterhelését, míg C. albicans-ban nem mutatkozott hasonló hatás. A B. subtilis által termelt surfactin szintén erőteljes gombaellenes hatást mutatott. Ez a ciklikus lipopeptid már rövid expozíciót követően gátolta a C. albicans növekedését, adhézióját, hifaképződését és a biofilmképzést. A sejtek intracelluláris vas-, mangán- és cinkszintje lecsökkent, míg a glutation-szint megemelkedett. A transzkripciós profil alapján többek kőzött lecsökkent az ergoszterol- és zsírsav-bioszintézishez (ERG1, ERG3, FAS1), valamint a biofilmképzéshez (EFG1, ECE1) kapcsolódó gének aktivitása. A surfactin és a fluconazole együttesen szinergista hatást fejtett ki. Eredményeink hangsúlyozzák, hogy a bakteriális kommunikációs molekulák nem pusztán jelátvivők, hanem komplex sejtszintű szabályozóként befolyásolják a gombák anyagcseréjét és patogenitását. E kutatások rávilágítanak arra, hogy ezen folyamatok célzott befolyásolása új lehetőséget kínálhat a Candida infekciók visszaszorításában. In recent years, the study of bacterial–fungal interactions have gained increasing importance, as these relationships play a pivotal role in microbial ecosystem dynamics and infection outcomes. We investigated the effects of Pseudomonas aeruginosa-derived N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone and Bacillus subtilis-derived surfactin, focusing on how these molecules influence the virulence, and metabolism of Candida species (Candida albicans and Candida auris). During the analysis of N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone, we showed that this quorum sensing molecule alters the growth, adhesion, and gene transcription of C. auris and C. albicans cells. The treatment led to a decrease in adhesion capacity and biofilm formation, accompanied by the downregulation of the SCF1 gene. In C. auris, cell aggregates were observed, whereas C. albicans exhibited distorted hyphal structures. Transcriptomic analyses revealed that N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone particularly affects genes related to fatty acid oxidation, membrane structure, and ion transport, shifting the metabolism toward the β-oxidation pathway. The expression of ergosterol biosynthesis genes decreased, potentially altering membrane fluidity and antifungal susceptibility. Simultaneously, exposure to N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone significantly reduced intracellular iron and zinc levels, while several multidrug efflux pump genes (e.g., CDR1, CDR4) were upregulated. In vivo experiments showed that low concentrations (50–100 μM) of N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone reduced fungal burden in the kidneys of C. auris-infected mice. The Bacillus subtilis-derived surfactin also exhibited strong antifungal activity. This cyclic lipopeptide inhibited C. albicans growth, adhesion, hyphal development, and biofilm formation even after short exposure. Intracellular concentrations of iron, manganese, and zinc decreased, while glutathione levels increased, indicating an enhanced antioxidant response. Transcriptomic profiling revealed the downregulation of genes involved in ergosterol and fatty acid biosynthesis (ERG1, ERG3, FAS1), as well as in biofilm formation (EFG1, ECE1). Moreover, surfactin acted synergistically with fluconazole, enhancing antifungal efficacy. Our studies emphasize that bacterial communication molecules are not merely signalling mediators but function as complex regulators that profoundly influence fungal metabolism and pathogenicity. These findings highlight that targeted modulation of such microbial interactions offers promising new avenues for mitigating Candida infections and developing innovative antifungal strategies.
dc.format.extent	89
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/2437/405503
dc.language.iso	hu
dc.subject	Candida
dc.subject	Candida auris
dc.subject	Candida albicans
dc.subject	Surfactin
dc.subject	Homoserin lakton
dc.subject	Biofilm
dc.subject	Quorum sensing
dc.subject	Bacillus subtilis
dc.subject	Pseudomonas aeruginosa
dc.subject.discipline	Gyógyszertudományok	hu
dc.subject.sciencefield	Orvostudományok	hu
dc.title	Bakteriális szekunder metabolitok hatása klinikailag releváns Candida fajok ellen
dc.title.translated	Effects of Bacterial Secondary Metabolites on Clinically Relevant Candida Species
dc.type	PhD, doktori értekezés	hu