Isolation and characterization of extracellular vesicles in Candida albicans

Abstract

Background : The occurrence of systemic infections due to C. albicans has increased especially in critically ill patients. In fungal infections, secretory mechanisms are key events for disease establishment. Recent findings demonstrate that fungal organisms release many molecular components to the extracellular space in extracellular vesicles. Aims: We develop a method to obtain exosomes from yeast cultures of the Candida albicans . Methods : Yeast strains used in this work were C. albicans SC5314, C. parapsilosis (ATCC 22019) and C. krusei (ATCC 6258). Yeasts were grown at 37.º in liquid YPD medium. The cell cultures were centrifuged and the supernatant filtered through sterile nitrocellulose. Filtrates were concentrated and centrifuged using an ultracentrifuge. The sediment was analyzed by electron microscopy of transmission. Results: The transmission of electron microscopy and nanoparticle tracking analysis confirmed the presence of extracellular vesicles (exosomes) of sizes between 100 and 200 nm and the absence of cellular contaminants. This was ratified by the characterization of proteins performed through the western blot technique, where the absence of cell contamination in the preparations was assessed. Conclusions: The method proves to be highly effective due to the homogeneity and purity of the obtained microvesicles. The protocol developed in this paper proves to be effective for obtaining exosomes of other Candida species, which will allow future studies to determine its protein composition and the role that these vesicles can play.

Contexto: La aparición de infecciones sistémicas por C. albicans ha aumentado sobre todo en pacientes graves. En las infecciones fúngicas, los mecanismos de secreción son eventos clave para que el establecimiento de la enfermedad. Hallazgos recientes demuestran que los organismos fúngicos liberan muchos componentes moleculares al espacio extracelular en vesículas extracelulares. Objetivos: Desarrollamos un método para obtener exosomas de cultivos de levadura de Candida albicans . Métodos: Las cepas de levadura que se usaron en este trabajo son C. albicans SC5314, C. parapsilosis (ATCC 22019) y C. krusei (ATCC 6258). Las levaduras se cultivaron a 37.º C en un medio YPD líquido. Los cultivos de células fueron centrifugados y el sobrenadante, filtrado por medio de nitrocelulosa estéril. Los filtrados se concentraron y centrifugaron usando una ultracentrifugadora. El sedimento fue analizado por un microscopio electrónico de transmisión. Resultados: La microscopía electrónica de transmisión y el análisis de nanopartículas confirman la presencia de vesículas extracelulares (exosomas) de un tamaño entre 100 y 200 nm, así como la ausencia de contaminantes celulares. Esto se ratificó mediante la caracterización de proteínas obtenidas por medio de la técnica de Western blot, donde se evaluó la ausencia de contaminación celular en las preparaciones. Conclusiones: El método es altamente eficaz dada la homogeneidad y la pureza de las microvesículas obtenidas. El protocolo desarrollado en este artículo demuestra ser efectivo para obtener exosomas de otras especies Candida , lo que permitirá que en futuros estudios se determine su composición proteica y el papel que estas vesículas pueden desempeñar.