Caracterización de extractos lipídicos asociados a la pared celular del hongo dimórfico Histoplasma capsulatum y su efecto sobre el modelo Galleria mellonella

Abstract

RESUMEN: Histoplasma capsulatum es un hongo dimórfico térmico y nutricional. En el ambiente, hasta una temperatura aproximada de 28 °C crece como un moho (micelio) compuesto por hifas septadas hialinas, macroconidias tuberculadas de 7 a 15 µm y microconidias de pared delgada de 2 a 6 µm. Estas últimas en conjunto con los fragmentos de hifas, constituyen las partículas infectantes que en el hospedero o en cultivos a 37 °C, se transforman en blastoconidias, que constituyen la forma parasitaria (levadura). La infección con H. capsulatum es considerada un evento accidental dado que las partículas infectantes del micelio al ser inhaladas, llegan al alvéolo donde se convierten en levadura. Sin embargo, entre las alternativas para el entendimiento de la virulencia de H. capsulatum, se han realizado estudios sobre el contenido de lípidos de las fases de micelio y levadura de aislamientos clínicos para establecer su relación con la patogenicidad, sin tener estudios comparativos sobre aislamientos ambientales. Para el estudio de la interacción de H capsulatum-hospedero se han utilizado líneas celulares (células obtenidas de pacientes con las micosis) y ratones, lo que ha permitido dilucidar mecanismos de infección de esta interacción; con las desventajas del costo en su mantenimiento, el personal entrenado para su manipulación y tiene consideraciones éticas y legales. El presente trabajo pretende caracterizar químicamente la composición lipídica asociada a la pared celular del hongo H. capsulatum y evaluar su efecto biológico sobre un modelo invertebrado alternativo al ratón, la Galleria mellonella, que entre las ventajas vale la pena destacar que las larvas son de fácil manejo, pueden ser incubadas a temperaturas entre 20 °C y 37 °C, su mantenimiento es poco costoso, tiene respuesta inmune tanto humoral como celular y no tiene consideraciones éticas asociadas. El aislamiento clínico se obtuvo mediante una biopsia de un paciente por el Grupo de Micología Médica y el aislamiento ambiental se obtuvo de muestras de enmiendas orgánicas proporcionadas por el Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares-GIEM de la Universidad de Antioquia. Las fases micelio y levadura de ambos tipos de aislamientos de H. capsulatum se inactivaron en hexano a 23 ºC. El crecimiento de H. capsulatum se controló mensualmente para verificar la viabilidad del hongo y posteriormente el hongo inactivo se sometió a extracción Soxhlet, utilizando hexano como disolvente primario, seguido de cloroformo, isopropanol y finalmente con metanol. La caracterización de los extractos se realizó por cromatografía en capa fina, cromatografía de gases y cromatografía liquida de ultra alto rendimiento. Los extractos lipídicos y liposomas formulados a partir de los extractos, fueron evaluados sobre el modelo biológico G. mellonella. El periodo de permanencia del hongo en su fase micelio en solvente hexano fue de cinco meses para garantizar su inactividad. En la caracterización química de los extractos se presentaron diferencias entre los aislamientos ambiental y clínico de la fase micelio, pero no de la fase levadura. Los extractos lipídicos y los liposomas formulados a partir de los extractos de micelio y levadura de los aislamientos ambiental y clínico de H. capsulatum no presentaron efectos apreciables sobre el modelo G. mellonella, dado que no se observó mortalidad, melanización, alteración de la movilidad de larvas y efecto para llegar al estadio de pupa, durante el tiempo de exposición de 48 horas. El estudio comparativo del análisis lipídico de las fases micelio y levadura de H. capsulatum entre aislamientos ambiental y clínico abre el camino para el entendimiento del rol de los lípidos asociados a la pared celular en la biología del hongo, además las isotermas de presión superficial-área de monocapas de los extractos lipídicos y la molécula anfotericina B, no solo nos posibilita comprender la relación de interacción entre la anfotericina B y las fracciones lipídicas de H. capsulatum, sino que también nos permite a proponer formulaciones tipo liposomas con índice de selectividad mayor.