The herbicide paraquat alters growth and melanin production on the Cryptococcus neoformans/Cryptococcus gattii species complex.

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From: Canadian Journal of Microbiology(Vol. 68, Issue 7)
Publisher: NRC Research Press
Document Type: Report
Length: 4,949 words
Lexile Measure: 1420L

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Abstract :

Paraquat (1,10-dimethyl-4,4-bipyridinium dichloride; PQ) is a free-radical producing herbicide that affects cell membranes and can upset the environmental balance of microorganisms present in soil, such as Cryptococcus spp. This study aimed to evaluate the in vitro activity of PQ against Cryptococcus spp. in planktonic and biofilm forms, as well as the protective effect of antioxidant agents against the antifungal effect of PQand the kinetics of melanin production in response to PQ.Susceptibility to PQ was evaluated by microdilution. Cryptococcus sp. strains exposed to PQ were grown in media with ascorbic acid (AA) and glutathione (GSH). Melanin production was assessed in the presence of L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) + PQ. The minimum inhibitory concentration of PQ against Cryptococcus spp. ranged from 8 to 256 [micro]g/mL. Furthermore, PQ reduced biofilm formation. AA and GSH restored the fungal growth of Cryptococcus spp. exposed to PQ.In addition, L-DOPA + PQ delayed melanin production by 24 and 48 h for C. deuterogattii and C. neoformans sensu lato, respectively, suggesting that PQ induces a fitness trade-off in melanin production. Taken together, our data suggest that the antifungal effect of PQ against Cryptococcus spp. possibly exerts selective pressures interfering with biofilm formation and melanin production by these yeasts. Key words: Cryptococcus, paraquat, planktonic, biofilm, melanin, antioxidant Le paraquat (1,10-dimethyl-4,4-bipyridinium dichloride; PQ) est un herbicide produisant des radicaux libres qui affecte les membranes cellulaires et peut perturber l'equilibre environnemental des microorganismes presents dans le sol, tels que Cryptococcus spp. Cette etude visait a evaluer l'activite in vitro du PQ contre Cryptococcus spp. sous forme planctonique et de biofilm, ainsi que l'effet protecteur des agents antioxydants contre l'effet antifongique du PQet la cinetique de la production de melanine en reponse au PQ. La susceptibilite au PQ a ete evaluee par microdilution. Les souches de Cryptococcus sp. exposees au PQont ete cultivees dans des milieux contenant de l'acide ascorbique (AA) et du glutathion (GSH). La production de melanine a ete evaluee en presence de L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) + PQ.La concentration minimale inhibitrice du PQ contre Cryptococcus spp. etait comprise entre 8 et 256 [micro]g/mL. En outre, le PQ reduisait la formation de biofilms. L'AA et le GSH retablissaient la croissance fongique des Cryptococcus spp. exposees au PQ.Par ailleurs, la combinaison L-DOPA + PQ retardait la production de melanine de 24 et 48 h par C. deuterogattii et C. neoformans sensu lato, respectivement, ce qui suggere que le PQ induit un compromis de valeur adaptative dans la production de melanine. Dans l'ensemble, ces donnees suggerent que l'effet antifongique du PQ contre Cryptococcus spp. exerce probablement des pressions selectives interferant avec la formation de biofilms et la production de melanine par ces levures. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : Cryptococcus, paraquat, planctonique, biofilm, melanine, antioxydant

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Gale Document Number: GALE|A712300618