Atributos genómicos e fenotípicos que influenciam a ocorrência de Saccharomyces cerevisiae como microrganismo patogénico oportunista

Saccharomyces cerevisiae is a yeast broadly used in the fermentation and pharmaceutical industry for beverages, food and probiotic supplements production. Its natural ecological niche is the oak trees. However, is frequently found in anthropogenic environments like vineyard and bakeries. Within the S. cerevisiae species is possible to distinguish between wild or domesticated populations. This last type has acquired genomic and phenotypic traits due to the selective pressure imposed by human’s environments. However, S. cerevisiae have the ability to colonize niches like the gastrointestinal, respiratory and vaginal systems, and it can cause infections as an opportunistic agent. There has been an increasing number of infections cases in immunocompromised individuals, the most common being vaginitis, pneumonia and fungemia. Characteristics such as high-temperature growth, pseudohyphae production, oxidative stress tolerance and copper sulfate resistance are factors associated with virulence. Given this, there has been an increase in the interest of studying this microorganism as an opportunistic agent. The goal of this study is to clarify the evolutionary origins and the virulence mechanisms of S. cerevisiae clinical strains. Thereby, it was performed genomic analyses in order to comprehend in which populations this strains cluster, as well as phenotypical assays, to investigate the characteristics that distinguish the clinical strains from the non-clinical ones. It was verified that the clinical strains cluster, mostly within the Wine and Bread domesticated populations or are mosaic strains. The mosaic strains are a result of the recombination between the Sake, Wine and Bread domesticated populations. At the phenotypical level, the mosaic strains, followed by the remaining clinical strains, appear to be greatly adapted to high temperatures, produce longer pseudohyphae in a short period of time and are more resistant to high copper concentrations. These results allow us to infer that clinical strains have a combination of virulence mechanisms that provide them with an adaptation in the transition to opportunistic pathogenicity.Saccharomyces cerevisiae é uma levedura amplamente utilizada na indústria fermentativa e farmacêutica para a produção de bebidas, alimentos e suplementos probióticos. O seu nicho natural são os carvalhos, no entanto, é frequentemente encontrada em ambientes antropogénicos como vinhas ou padarias. Dentro desta espécie podemos distinguir populações selvagens e domesticadas, sendo que as últimas possuem traços de domesticação genómicos e fenotípicos derivados da pressão seletiva dos ambientes criados pelo Homem. Contudo, S. cerevisiae possui a capacidade de colonizar nichos como o sistema gastro-intestinal, respiratório ou vaginal, podendo causar infeções como agente oportunista. Tem ocorrido um número crescente de casos de infeção em indivíduos imunocomprometidos, sendo as mais comuns a vaginite, pneumonia e fungémia. Características como o crescimento a elevadas temperaturas, produção de pseudo-hifas, tolerância ao stress oxidativo e resistência ao sulfato de cobre são possíveis fatores de virulência. Dado isto, tem havido um aumento no interesse do estudo deste microrganismo como agente oportunista. O objetivo deste estudo é elucidar as origens evolutivas e os mecanismos de virulência de estirpes Clínicas de S. cerevisiae. Deste modo, foram feitas análises genómicas para compreender em que populações se agrupam as estirpes Clínicas e ensaios fenotípicos para investigar características que diferenciem as estirpes Clínicas das não-clínicas. Assim, verificou-se que as estirpes Clínicas se agrupam na sua maioria nas populações domesticadas do Vinho e do Pão ou são estirpes mosaico. As estirpes mosaico resultam da recombinação entre as populações domesticadas do Saquê, Vinho e Pão. A nível fenotípico, as estirpes mosaico, seguindo-se das restantes estirpes Clínicas, são as mais tolerantes a elevadas temperaturas, produzem pseudo-hifas longas num curto período de tempo e são resistentes a elevadas concentrações de cobre. Estes resultados permitem-nos inferir que as estirpes Clínicas possuem uma combinação de mecanismos de virulência que lhes fornecem uma adaptação na transição para a patogenicidade oportunista