Lasiodiplodia theobromae: a phytopathogenic fungus that infect humans

Abstract

Lasiodiplodia theobromae é um fungo fitopatogénico responsável por inúmeras doenças em variadas plantas. Embora este fungo seja tipicamente de regiões tropicais e subtropicais, também ocorre em climas mais frios. L. theobromae tem também sido descrito como oportunista em humanos, causando infeções com diferentes níveis de gravidade. Apresenta, assim, uma grande adaptabilidade a diferentes ambientes, sendo capaz de utilizar os seus mecanismos de virulência numa ampla gama de temperaturas. O objetivo desta investigação é caracterizar o crescimento de dois isolados - um isolado ambiental, CAA019 e um isolado clínico, CBS339.90 - a diferentes temperaturas (temperatura ambiente e temperatura do corpo humano). Tendo em conta a relevância deste organismo como fitopatogénico assim como a sua crescente importância como oportunista de humanos, este estudo poderá ter uma grande relevância para agricultura, bem como para a saúde humana. As condições ótimas de cultivo destes isolados foram determinadas: o meio de cultura Potato Dextrose Agar como melhor meio para o cultivo e a temperatura de 30ºC como sendo a temperatura ótima de crescimento para ambos os isolados. Verificou-se ainda que a presença de luz continua tem um efeito positivo no crescimento de L. theobromae e que o seu crescimento máximo é atingido entre as 96 horas e as 120 horas de incubação. Verificou-se ainda que ambos os isolados expressam proteínas extracelulares de um modo dependente da temperatura, assim como do isolado. Por último, foi possível verificar que ambos os isolados produzem moléculas extracelulares com propriedades citotóxicas numa linhagem de células Vero (células de rins de macaco verde africano) verificando-se que ambos os isolados são citotóxicos nestas células. As maiores perdas de viabilidade são atingidas às temperaturas de 25ºC e 30ºC para o isolado ambiental e a 30ºC e 37ºC para o isolado clínico.

Lasiodiplodia theobromae is a phytopathogenic fungus responsible for a countless number of diseases in various plants. Although this fungus is typically from tropical and subtropical regions, it can also occur in colder climates. It has been also described as an opportunist in humans, causing infections of different levels of severity. L. theobromae thus presents a great capacity of adaptation to different environments, being able to use its virulence mechanisms in a wide range of temperatures. The aim of this investigation is to characterize two different isolates – an environmental isolate, CAA019, and a clinical isolate, CBS339.90 – at different temperatures (environmental temperature and human body temperature). Due to the relevance of this species as a phytopathogenic agent, as well as its growing importance as an opportunist pathogen in humans, this study may reveal itself as being extremely relevant both to agriculture and to human health. The optimal growth conditions of these isolates have been determined: Potato Dextrose Agar is the best culture medium and the temperature of 30ºC the optimal growth temperature for both isolates. It has also been shown that continuous light has a positive effect in the growth of L. theobromae and that this fungus reaches its maximum growth between 96 hours and 120 hours of incubation. Also, a differential extracellular protein expression has been detected, depending both on the temperature of growth and on the isolate. Lastly, it was possible to verify that both isolates produce extracellular molecules with cytotoxic properties against a Vero cell line (cells from the kidneys of African Green Monkey), thus concluding that both isolates are cytotoxic for this cells. Lowest values of cell viability have been achieved for the temperatures of 25ºC and 30ºC in the case of the environmental isolate, and for the temperatures of 30ºC and 37ºC in the case of the clinical isolate suggesting that there may be some specificity of the isolate towards its host.