Effects of thrombin-derived C-terminal peptide on Candida
(2020) MOBN02 20201Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- Infections due to the opportunistic fungus Candida have been on the rise the last decades, especially in immunocompromised individuals and in hospital settings. Unfortunately, the treatments available today are limited, especially because of their severe side effects in patients, increase of multi-drug resistance and the eukaryotic nature of Candida. Thrombin-derived C-terminal peptide 25 (TCP-25) is an antimicrobial peptide (AMP) with antibacterial and immunomodulatory action. To evaluate if the dual-action of TCP-25 could be further extended, it was tested against two yeast strains, i.e. Candida albicans and Candida parapsilosis. The antifungal activity was investigated with viable count assay, radial diffusion assay and Live/Dead... (More)
- Infections due to the opportunistic fungus Candida have been on the rise the last decades, especially in immunocompromised individuals and in hospital settings. Unfortunately, the treatments available today are limited, especially because of their severe side effects in patients, increase of multi-drug resistance and the eukaryotic nature of Candida. Thrombin-derived C-terminal peptide 25 (TCP-25) is an antimicrobial peptide (AMP) with antibacterial and immunomodulatory action. To evaluate if the dual-action of TCP-25 could be further extended, it was tested against two yeast strains, i.e. Candida albicans and Candida parapsilosis. The antifungal activity was investigated with viable count assay, radial diffusion assay and Live/Dead staining. The anti-inflammatory activity of TCP-25 against zymosan-induced monocytes was investigated as well. Lastly, the structural relationship between TCP-25 and zymosan was investigated using Circular Dichroism (CD) spectroscopy and intrinsic fluorescence. The results showed that TCP-25 was antifungal and inhibited inflammation in a dose-dependent manner. The peptide adopted a different secondary structure in the presence of zymosan, indicating a binding. Altogether, the results indicate that the dual-action of TCP-25 extends from prokaryotic bacteria to eukaryotic Candida species. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Ett nytt alternativ till att behandla Candida
I dagens samhälle finns det väldigt få mediciner tillgängliga för att bota svampinfektioner. Av de alternativ som finns, är många ineffektiva eller kopplade till bieffekter. Den vanligaste svampsorten som är ansvarig för svampinfektioner är Candida. Candida är också benägen att utveckla resistans mot medicinerna som finns, därför är behovet till att hitta nya och förbättrade alternativ stort.
Infektioner orsakade av Candida är särskilt allvarliga hos individer som har försvagat immunförsvar, t.ex. de som har HIV, diabetes eller personer som opererats. Det är för att Candida är en s.k. opportunistisk mikroorganism. Den finns normalt som en harmlös organism på vår hud, men kan förvandlas... (More) - Ett nytt alternativ till att behandla Candida
I dagens samhälle finns det väldigt få mediciner tillgängliga för att bota svampinfektioner. Av de alternativ som finns, är många ineffektiva eller kopplade till bieffekter. Den vanligaste svampsorten som är ansvarig för svampinfektioner är Candida. Candida är också benägen att utveckla resistans mot medicinerna som finns, därför är behovet till att hitta nya och förbättrade alternativ stort.
Infektioner orsakade av Candida är särskilt allvarliga hos individer som har försvagat immunförsvar, t.ex. de som har HIV, diabetes eller personer som opererats. Det är för att Candida är en s.k. opportunistisk mikroorganism. Den finns normalt som en harmlös organism på vår hud, men kan förvandlas till en patogen så fort den får tillfälle. Processer som inflammation är viktiga i kroppen för att bekämpa en infektion. Många svampinfektioner är dock associerade med ett överflöd av inflammation, vilket istället skadar värden. Därför bör en effektiv behandling till Candida-infektion vara verksam både mot infektionen samt den överflödiga inflammationen.
Antimikrobiella peptider (AMP) är lovande för detta. Peptiderna kan utvinnas från kroppens egna försvarssystem och besitter egenskaper som gör dem användbara som antimikrobiella alternativ. Peptiden TCP-25 är en AMP som är 2 kDa (Figur 1) stor och kommer från proteinet trombin. TCP-25 har bevisats ha antibakteriella och anti-inflammatoriska egenskaper. Mekanism hur TCP-25 fungerar involverar bl.a. en ändring i sekundär-strukturen hos peptiden när den binder till bakteriers endotoxiner. Peptiden binder också specifikt till receptorer som styr inflammation på celler. Huruvida aktiviteten hos TCP-25 kan fungera mot Candida, undersöks här.
TCP-25 är verksam mot Candida
För att undersöka effekten av TCP-25 hos Candida, användes tre olika metoder. Dessa inkluderade tillsättning av TCP-25 i olika koncentrationer till Candida, för att se vad konsekvenserna av behandlingen blev. Efter behandling av peptiden, färgades också svampen och observerades i mikroskop. Den antiinflammatoriska effekten hos TCP-25 mättes genom att först inducera inflammation i immunceller och sedan tillsätta TCP-25 för att mäta reduktion i inflammation. Till sist så användes två spektroskopiska metoder för att undersöka strukturen hos TCP-25 och när den binder till en produkt från Candidas cellvägg, zymosan.
TCP-25 visades ha svampdödande effekt hos Candida, vilket kunde ses i alla tre metoder testade. Även anti-inflammatorisk effekt kunde påvisas i de immunceller som inducerats med inflammation. Undersökningarna om TCP-25s struktur påvisade en ändring i strukturen hos peptiden när den binder till zymosan. Denna förändring i strukturen hjälper antagligen peptiden i dess svamp-dödande mekanism. Tillsammans pekar dessa resultat på ett utökat användningsområde för TCP-25, från att vara anti-bakteriell och antiinflammatorisk till att nu även vara verksam mot Candida.
Masterexamensprojekt i Molekylärbiologi 45 hp 2020
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Artur Schmidtchen
Avdelning för kliniska vetenskaper, dermatologi och venereologi, Lunds Universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9030256
- author
- Dahlman, Anna
- supervisor
- organization
- course
- MOBN02 20201
- year
- 2020
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- language
- English
- id
- 9030256
- date added to LUP
- 2020-10-01 10:05:09
- date last changed
- 2020-10-01 10:05:09
@misc{9030256,
abstract = {{Infections due to the opportunistic fungus Candida have been on the rise the last decades, especially in immunocompromised individuals and in hospital settings. Unfortunately, the treatments available today are limited, especially because of their severe side effects in patients, increase of multi-drug resistance and the eukaryotic nature of Candida. Thrombin-derived C-terminal peptide 25 (TCP-25) is an antimicrobial peptide (AMP) with antibacterial and immunomodulatory action. To evaluate if the dual-action of TCP-25 could be further extended, it was tested against two yeast strains, i.e. Candida albicans and Candida parapsilosis. The antifungal activity was investigated with viable count assay, radial diffusion assay and Live/Dead staining. The anti-inflammatory activity of TCP-25 against zymosan-induced monocytes was investigated as well. Lastly, the structural relationship between TCP-25 and zymosan was investigated using Circular Dichroism (CD) spectroscopy and intrinsic fluorescence. The results showed that TCP-25 was antifungal and inhibited inflammation in a dose-dependent manner. The peptide adopted a different secondary structure in the presence of zymosan, indicating a binding. Altogether, the results indicate that the dual-action of TCP-25 extends from prokaryotic bacteria to eukaryotic Candida species.}},
author = {{Dahlman, Anna}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Effects of thrombin-derived C-terminal peptide on Candida}},
year = {{2020}},
}