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Original Article

Inhibition of catalase activity of Candida albicans by serum

Pages 193-204 | Published online: 09 Jul 2009
 

Abstract

The phenomenon of iron-reversible inhibition of growth of C. albicans in serum, germ-tube formation in serum, and the lack of catalase activity in cells of C. albicans grown in serum-containing media are related events which may demonstrate how initiation of widespread candidiasis is prevented in a “normal” individual. C. albicans depended on iron, added as FeCl3, for growth in neopeptone-glucose broth containing 2–25% pooled human serum. Where serum was omitted, iron additions had a negligible effect on growth.

In the presence of serum, C. albicans tends to grow in the mycelial form. The germ-tubes that rapidly grow out from the yeast form are the initiation of mycelia. Addition of 0·2–0·3% phenethyl alcohol to serum resulted in the suppression of germ-tube formation, and the subsequent development of budding yeast cells. The response of C. albicans to FeCl3 in serum-containing media indicates that the mycelial form may have a metabolism requiring iron for continued growth. Since germ-tube formation also occurs in vivo, such a metabolic change in C. albicans in an iron-deficient environment may constitute part of the normal defence of the host against this organism.

C. albicans harvested from broth, or from broth containing 25% serum and 20μM FeCl3, had a considerable catalase activity, in contrast to cells from broth containing 25% serum. This was probably due to a lack of iron. A deficiency of catalase would make C. albicans vulnerable to rapid killing by the H2O2-generating system of phagocytes.

Résumé

L'inhibition réversible par le fer, de la croissance dans le sérum de C. albicans, la form des tubes germinatifs dans le sérum et le défaut d'activité catalasique dans les cellules de C. albicans cultivées dans des milieux contenant du sérum, sont des phénomènes corrélatifs qui peuvent montrer comment le début de l'extension d'une candidose est empêché chez un individu “normal”.

C. albicans exige le fer, ajouté sous forme de FeCl3, pour se développer dans du bouillon néopeptoneglucose contenant 2 à 25% de sérum humain. Lorsque le milieu ne contient pas de sérum, l'addition de fer n'a qu'un effet négligeable sur la croissance. En présence de sérum, C. albicans tend à se développer sous forme mycélienne. Les tubes germinatifs qui naissent rapidement de la forme levure, constituent l'initiation du mycélium. L'addition de 0,2 à 0,3% d'alcool phényléthylique (phény1-2 éthanol) au sérum, se traduit par la suppression de la formation du tube germinatif et par le développement de cellules levures bourgeonnantes. La réponse de C. albicans au FeCl3 dans les milieux contenant du sérum, indique que la forme mycélienne a un métabolisme exigeant le fer pour qu'une croissance continue se manifeste. Puisque la formation du tube germinatif se produit aussi in vivo une telle modification métabolique chez C. albicans dans un environnement déficient en fer peut constituer l'un des mécanismes de la défense normale de l'hôte, contre ce champignon.

C. albicans cultivé dans du bouillon seul, ou dans du bouillon contenant 25% de serum et 25µM de FeCl3 montre une activité catalasique considérable, contrairement aux cellules cultivées en bouillon ne contenant que 25% de sérum. Ceci est probablement du au manque de fer. Une déficience en cette hémo-protéine rendrait C. albicans vulnérable à une destruction rapide par un système de phagocytes formant de l'eau oxygénée.

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