Por Radames J. B. Cordero,Bruno Pontes , Susana Frases, Antonio S. akouzi, Leonardo Nimrichter, Marcio L. Rodrigues, Nathan B. Viana and Arturo Casadevall.

Os anticorpos (Abs) para cápsulas microbianas são fundamentais para a defesa do hospedeiro contra patógenos encapsulados.  Entretanto pouco se sabe  sobre os efeitos do Ab na cápsula, além dos reações capsulares denominados de efeito” Quellung “. Um problema no estudo das interacções Ab-cápsula é a falta de uma metodologia experimental adequada, uma vez que as cápsulas são frágeis, e altamente hidratadas. Este estudo, foi pioneiro no uso de microscopia de pinças ópticas (optical tweezers microscopy) para estudar esta interação. A ligação do Ab monoclonal (mAb) protetor na cápsula do fungo Cryptococcus neoformans prejudica o  brotamento do fungo devido ao fato que os brotos recém formados ficam presos na capsula parental. Este efeito é devido a mudanças mediadas pelo mAbs nas propriedades mecânicas da capsula, o que foi demonstrada por um aumento da rigidez da cápsula,  dependente da concentração. Este aumento  envolve ligações cruzadas mediadas pelo mAb nos polissacarídeos capsulares. Estes resultados trazem um novo conhecimento sobre a imunidade mediada por anticorpos, sugerindo um  novo mecanismo para a função do anticorpo, que pode ser aplicada a outros patógenos encapsulados. Em adição esta descoberta corrobora com as novas evidencias cientificas que tem demonstrado, de forma crescente,  que os Abs tem uma função antimicrobiana direta.

Antibody Binding to Cryptococcus neoformans Impairs Budding by Altering Capsular Mechanical Properties

Por Radames J. B. Cordero*,Bruno Pontes†,1, Susana Frases‡, Antonio S. akouzi*,Leonardo Nimrichter§, Marcio L. Rodrigues§¶, Nathan B. Viana†‖ and Arturo Casadevall*

1.Department of Microbiology and Immunology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY 10461;
2.†Laboratório de Pinças Óticas, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-590 Brazil;
3.‡Laboratório de Ultraestrutura Celular Hertha Meyer, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-902 Brazil;
4.§Laboratório de Estudos Integrados em Bioquímica Microbiana, Instituto de Microbiologia Professor Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 21941-902 Brazil;
5.¶Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Desenvolvimento Tecnológico em Saúde, Rio de Janeiro, 21040-360 Brazil; and
6.‖Instituto de Física, Universidade Federal do Rio de Janeiro Rio de Janeiro, 21941-909 Brazil.

Abs to microbial capsules are critical for host defense against encapsulated pathogens, but very little is known about the effects of Ab binding on the capsule, apart from producing qualitative capsular reactions (“quellung” effects). A problem in studying Ab–capsule interactions is the lack of experimental methodology, given that capsules are fragile, highly hydrated structures. In this study, we pioneered the use of optical tweezers microscopy to study Ab–capsule interactions. Binding of protective mAbs to the capsule of the fungal pathogen Cryptococcus neoformans impaired yeast budding by trapping newly emerging buds inside the parental capsule. This effect is due to profound mAb-mediated changes in capsular mechanical properties, demonstrated by a concentration-dependent increase in capsule stiffness. This increase involved mAb-mediated cross-linking of capsular polysaccharide molecules. These results provide new insights into Ab-mediated immunity, while suggesting a new nonclassical mechanism of Ab function, which may apply to other encapsulated pathogens. Our findings add to the growing body of evidence that Abs have direct antimicrobial functions independent of other components of the immune system.

Referências Bibliográficas:

NB, Casadevall A. Antibody binding to Cryptococcus neoformans impairs budding by altering capsular mechanical properties. J Immunol. 190(1):317-323, 2013.

http://www.jimmunol.org/content/190/1/317.full#fn-group-1